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Protection des bétons par application de produits à la surface du parement

Guide technique décembre 2002

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RÉPUBLIQUE FRANÇAISE

service d'études techniques des routes et autoroutes

LCPQ

fa Laboratoire Central

des Ponts et Chaussées

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Protection des bétons par application de produits à la surface du parement

Guide technique décembre 2002

Le Labdiatdirc Central des Ponts et Chaussées 58, boulevard Lefebvre F-75732 PARIS Cedex 15 Téléphone : 01 40 43 50 20 Télécopie : 01 40 43 54 95 www.Icpc.t'r

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Le Service d'Études Techniques des Routes et Autoroutes

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Guide Technique • Protection des bétons par application de produits à la surtace du parement

S'appjyant sur les résultats des travaux de recherche menés au sein du réseau des Laboratoires des Ponts et Chaussées, avec l'appui du Laboratoire de Recherche des Monuments Historiques et la participation du Service d'Études Techniques des Routes et Autoroutes, ce guide a été rédigé en concertation avec la Profession.

Il a été élaboré dans le cadre d'un Comité de Rédaction constitué de :

B. Mahut D. André S. Arnaud J.-C. Bastet J.-R Elenneton M. Darcel L. Divet B. Godart G. Grimaldi R. Gu nez G. Kit:el G. Maire A. Raharinaivo

(LCPC), animateur (LCPC) (LR de Lyon) (LR d'Aix) (LR de Lyon) (LROP) (LCPC) (LCPC) (LREP puis CETMEF) (LR d'Angers) (LR de Lille) (LR de Blois) (LCPC)

en collaboration avec : T Chaussadent (LCPC) F. Farcas (LCPC) Ph. Touzé (LCPC) D. Poineau (SETRA)

et les représentants d'Associations et Syndicats professionnels :

T. Maurer (APSEL — Association des Professionnels des Systèmes d'Étanchéité Liquide) F Laurent (APSEL) L. Devaux (AFFAR — Association Française des Formulateurs et Applicateurs de Résine) M. Pradal (AFFAR) J.-L. Janmot (FIPEC — Fédération des Industries des Peintures, Encres et Colles) R. Michel (FIPEC) S. Walle (SNFORES - Syndicat National des Formulateurs de RESine) F Grandhaie (SNMI - Syndicat National des Mortiers Industriels) C. Tourneur (STRRES — Syndicat des Travaux de Réparation et Renforcement —

Entrepreneurs Spécialisés)

Ce document est propriété de rAdministration et ne peut être reproduit, même partiellement, sans l'autorisation du SETRA et du LCPC.

Sommaire

Présentation 5

1 - Introduction 7 1.1 Quels ouvrages relèvent d'une protection ? 9

1.2 À quel moment la mettre en œuvre ? 10

1.3 Comment définir s'il faut une protection ou une réparation ? 10

1.4 Présentation générale du guide 11

2 - Domaine d'application --—— ^g

2.1 Ouvrages concernés 15

2.2 Protections concernées 17

2.3 Définition des différentes familles de produits 18

2.4 Normalisation des produits et systèmes 19

3 - Rappels sur les principaux processus de dégradation du béton armé 21 3.1 Généralité sur le béton et ses dégradations 23

3.2 Les dégradations liées au gel du béton 24

3.3 Les dégradations par alcali-réaction 26

3.4 Les dégradations dues aux sulfates 26

3.5 La corrosion des armatures due au milieu environnant 27 3.5.1 Progression de la carbonatation 27 3.5.2 Pénétration des chlorures 28 3.5.3 Amorçage de la corrosion des aciers 29

3.6 La fissuration 30

4 - Démarche à suivre 31 4.1 Démarche à suivre 33

4.1.1 Généralités 33 4.1.2 Le diagnostic 34

Guide Technique • Protection des bétons par application de produits à la surface du parement

4.1.3 Définition des fonctions attendues de protection 34 4.1.4 Caracterisation du support 35 4.1.5 Recensement des contraintes 35 4.1.6 Choix des familles de produits et systèmes 35 4.1.7 Préparation du marché 36 4.1.8 Mise en œuvre - Contrôle - Réception des travaux 36 4.1.9 Suivi 37

4.2 Quelques recommandations utiles et quelques erreurs à éviter 37 4.2.1 Recommandations 37 4.2.2 Erreurs à éviter 38

5 - Critère:i de choix de la protection 39

5.1 D agnostic du support (béton et armatures) 41 5.1.1 Influence du support 42 5.1.2 Méthodes de caracterisation du support suivant les agresseurs rencontrés . . . . 47

5.2 Recensement des contraintes 50

5.3 Choix des produits 50

6 - Application, mise en oeuvre, suivi, contrôle 53 6.1 Préparation des supports 55

6.1.1 Qbjectifs de la préparation des supports 55 6.1.2 Méthodes de préparation de surface 56

6.2 Aoplication des produits 58 6.2.1 Réception, stockage et préparation des produits 58 6.2.2 Application des produits 59

6.3 Assurance de la qualité, suivi et contrôles 62 6.3.1 Plan d'Assurance de la Qualité (PAQ), consistance et définitions 62 6.3.2 Opérations préalables au chantier 63 6.3.3 Suivi du chantier 65 6.3.4 Contrôle final et réception 65

6.4 Hygiène, sécurité, protection de l'environnement 67 6.4.1 Hygiène, sécurité 67 6.4.2 Protection de l'environnement 68

7 - Durabilité - Garanties 69

7.1 Durabilité 71

7.2 Garanties 71 7.2.1 Cas des lasures, peintures et revêtements 72 7 2.2 Cas des imprégnations 75 7.2.3 Cas des inhibiteurs de corrosion 75

Conclusions 77

Annexes 79 1. Classes de qualification — niveaux de performance 79

2. Fiches synthétiques des essais utilisables en contrôle de chantier 83

3. Références normatives et modes opératoires 91

Bibliographie 99

Présentation

Le guide LCPC/SETRA « Choix et application des produits de réparation et de protection des ouvrages en béton » publié en août 1996 constitue un document de référence, reconnu dans le domaine de la réparation des bétons. La protection, comme l'indique son intitulé, est également visée par ce guide. Elle y est cependant traitée de manière relativement succincte, aussi a-t-il été jugé nécessaire de produire un guide spécifique en vue d'aider notamment les maîtres d'ouvrage et les maîtres d'oeuvre confrontés à des problèmes de protection des bétons. Il peut s'agir d'ouvrages en béton armé, non armé ou précontraint mais en excluant dans ce dernier cas la protection des câbles de post-tension qui doit faire l'objet de dispositions particulières.

La publication de ce nouveau guide est apparue comme d'autant plus nécessaire qu'il n'existait à ce jour aucun rèférentiel technique permettant d'orienter le choix d'un produit de protection en fonction du problème à résoudre, sur la base de ses performances au regard de divers essais de caractérisation. Un tel rèférentiel, indispensable, existe pour les produits de réparation. Une procédure de qualification existe aussi, il est vrai, pour les systèmes de peinture pour béton de génie civil. Cependant cette procédure porte davantage sur des critères d'adhérence, d'aspect et plus généralement des considérations d'ordre esthétique que sur des critères visant à apprécier la capacité effective des systèmes testés à remplir une fonction de protection. L'ensemble de cette procédure est décrit dans le guide LCPC « Mise en peinture des bétons de génie civil » publié en juin 1999 — guide qui apporte, en outre, toutes les informations utiles sur la mise en œuvre des systèmes de peinture, le contrôle de la qualité de leur application ainsi que sur les garanties contractuelles que le maître d'ouvrage pourra exiger dans son marché de mise en peinture, y compris pour la tenue de la couleur de la couche de finition.

Le présent document est destiné à apporter, en priorité, une aide aux gestionnaires, maîtres d'œu-vre et maîtres d'ouvrage confrontés à des problèmes de durabilité des bétons armés affectant par nature la destination de l'ouvrage, et susceptibles d'être traités par application de produits de protection en surface du parement de béton. Plus généralement il s'adresse aussi à tous les autres intervenants concernés par la mise en œuvre des produits de protection : bureaux d'étude, laboratoires de contrôle, entreprises applicatrices et fournisseurs de produits.

Chapitre I

Introduction

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I l n certain nombre de facteurs contribuent au vieillissement naturel et à la dégradation des ' bétons armés. Pour prolonger la durée de vie des ouvrages anciens, ou protéger de

manière préventive certaines parties d'ouvrages neufs, il peut être envisagé d'appliquer un produit de protection à la surface du béton qui permettrait de ralentir ce vieillissement et d'arrêter l'évolution de la dégradation.

Mais se pose alors la question du choix du mode de protection le plus adapté, car il existe actuellement une grande variété de produits susceptibles d'être proposés comme moyens de protection. Il est précisé que le terme protection, employé de manière extensive dans la suite de cet ouvrage, inclut à la fois les notions de protection et de traitement. Le problème est en fait de choisir celui qui répondra le mieux et de la manière la plus durable aux objectifs visés.

1.1 Quels ouvrages relèvent d'une protection ?

D'une manière générale ce document vise essentiellement les ouvrages de génie civil anciens, en béton armé et en béton non armé. Il présente également un intérêt certain pour les ouvrages en béton précontraint et plus particulièrement ceux précontraints par prétension (à fils ou torons adhérents), mais aussi les ouvrages à post-tension où la mise en place d'une protection extérieure permet de limiter l'exposition des conduits à la pénétration des agents agressifs. Ce document s'inscrit donc pleinement dans les objectifs de conservation du patrimoine existant.

Toutefois, ce guide ne saurait se limiter strictement au domaine des ouvrages anciens. Il peut aussi apporter une aide précieuse pour le choix de traitements préventifs de certaines parties d'ouvrages neufs particulièrement exposées (exemple : corniches, bases de piles, etc.) où l'on souhaiterait, en plus de l'effet protecteur normalement attendu d'un béton de bonne qualité vis-à-vis des armatures, mettre en place, en complément, un système de protection améliorant leur durabilité.

Il devrait également aider à résoudre un certain nombre de problèmes qui peuvent se poser pour des ouvrages neufs qui, lors de leur construction, présentent des défauts accidentels d'exécution (insuffisance d'enrobage, béton de porosité excessive, etc.). Il est clair cependant qu'une protection n'a pas vocation à réparer des malfaçons et, que dans ce cas, elle doit être considérée comme un palliatif. On ne saurait trop insister sur le fait que la meilleure façon d'assurer une bonne durabilité des bétons armés passe en effet d'abord par une formulation des bétons adaptée à l'agressivité de leur milieu environnant, une bonne compacité des bétons et des enrobages suffisants.

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Guide Technique • PriDtection des bétons par application de produits à la surface du parement

C'est aussi pour cette raison que la mise en place dès l'origine, et de manière systématique, d'une protection sur les ouvrages en béton, autre que la chape d'étanchéité qui naturellement s'impose sur les éléments importants d'allure horizontale (chapes sur les tabliers de ponts, par exemple), n'apparaît pas dans les cas courants, sauf parties très exposées, comme justifiée dès lors que les règles de l'art en matière de durabilité se trouvent respectées à la construction. Elle apparaît comme d'autant moins souhaitable initialement qu'une protection, quelle que soit sa nature, présente une durée de vie limitée par rapport à celle de l'ouvrage et nécessite un entretien régulier. Le problème est de savoir alors déterminer le meilleur moment pour intervenir.

V

1.2 A quel moment la mettre en œuvre ? La pratique actuelle consiste malheureusement le plus souvent, pour intervenir, à attendre que des désordres extérieurs très apparents et développés se manifestent. Ces désordres peuvent au moment où l'on se préoccupe d'y remédier avoir atteint, le plus souvent, des proportions telles qu'ils ne relèvent plus alors d'une simple protection mais d'une véritable réparation dont le coût peut parfois s'avérer fort élevé.

Sur le plan économique, il paraît donc vivement souhaitable d'évoluer vers une démarche préventive s'appuyant sur un suivi régulier des ouvrages qui permettrait de déterminer le meilleur moment pour intervenir (ne pas attendre par exemple que la corrosion des armatures soit déjà amorcée). Pour cela, il conviendrait pour les ouvrages neufs :

de définir dès le projet des critères de durabilité fonction de l'agressivité de l'environnement, en vue d'obtenir un béton adapté et de qualité, et de contrôler ces critères à la réception (enrobage, perméabilité, porosité, etc.). Cette étape permettrait de vérifier dès l'origine que les critères fixés sont bien atteints ou à défaut de prendre les dispositions correctives pour les ouvrages qui apparaîtraient comme susceptibles de présenter une plus grande sensibilité à la pénétration des agents agressifs ;

d'effectuer dans le temps un suivi de l'évolution des indicateurs de vieillissement, à la faveur du programme d'inspections de l'ouvrage, (exemple ; profondeur de carbonatation, pénétration des chlorures) pour préconiser au bon moment et à temps la mise en œuvre d'un traitement de protection.

13 Comment définir s'il faut une protection ou une réparation ?

Il apparaît clairement qu'une phase essentielle de la réflexion pour aboutir au choix d'un produit de protection consiste tout d'abord à bien définir les fonctions attendues de cette protection. Pour cela, on n'insistera jamais assez sur le caractère fondamental d'un bon diagnostic, comme étape préalable à l'ensemble de la démarche — laquelle est largement décrite dans le guide d'août 1996 « Choix et application des produits de réparation et de protection des ouvrages en béton » et fait également l'objet d'un chapitre spécifique dans le présent document. C'est en effet cette étude

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•9mmÊm^m^!S9sfsmm^^KMÊi0i^^^^^^- ' Introduction

préalable qui doit permettre d'identifier la pathologie rencontrée, d'en estimer l'étendue et d'en analyser les causes. Elle doit ainsi :

en premier lieu, permettre de définir si la structure considérée relève d'un traitement par protection et/ou si elle nécessite une réparation ;

• en second lieu, dans l'hypothèse où un traitement par protection apparaît suffisant, permettre de préciser quelles sont les fonctions attendues de la protection (exemple : limitation de la pénétration des gaz, de l'eau, des chlorures, etc.). La définition de ces fonctions, complétée par la connaissance des caractéristiques du béton armé à traiter et des contraintes à prendre en compte pour la mise en œuvre, permettra d'aboutir au choix de solutions adaptées.

Dans l'hypothèse où une réparation s'avérerait nécessaire compte tenu de la nature ou de l'importance des dégradations observées, il conviendra de se reporter au guide « Choix et application des produits de réparation et de protection des ouvrages en béton ». Ce dernier cas n'exclut cependant pas en deuxième phase la mise en place d'une protection destinée à protéger la réparation en même temps que les parties de l'ouvrage où la profondeur de pénétration des agents agressifs est telle que de nouveaux désordres pourraient se développer à court terme. Une attention toute particulière devra alors être portée à la compatibilité entre la réparation et la protection.

lA Présentation générale du guide

Après une présentation rapide des principales familles de produits de protection visées et un rappel des principaux processus de dégradation des bétons armés et de leurs manifestations, ce guide expose une méthodologie complète et décrit, en détaillant chacune de ses étapes, la démarche à suivre depuis la détection des désordres, en passant par le choix d'une solution de protection, jusqu'au contrôle de sa mise en œuvre et le suivi de son efficacité.

Plus précisément : - le chapitre 2 définit le domaine d'application du guide. Il présente la nature des structures en

béton concernées et décrit les différents types de protection visés. • le chapitre 3 constitue un rappel des principaux processus de dégradation du béton armé sus

ceptibles d'être traités par la mise en place d'un système de protection. • le chapitre 4 décrit la démarche à suivre depuis le constat des dégradations sur un ouvrage jus

qu'à la réception des travaux de protection et le suivi de leur efficacité à long terme. Il insiste en particulier sur l'importance du diagnostic — étape essentielle qui permet notamment de définir si le problème rencontré relève d'un traitement par protection seule ou si l'importance de la dégradation nécessite une réparation préalable. Ce chapitre est complété par les chapitres 5 et 6 qui développent respectivement les deux étapes concernant le choix de solutions, et leur mise en œuvre et suivi.

• le chapitre 5 concerne le choix de la solution de protection. Il précise les critères à prendre en compte pour effectuer ce choix et, selon les fonctions attendues de la protection, fournit, sur la base de ces critères, des indications sur les modalités de ce choix. Ce chapitre précise comment effectuer le choix d'un produit adapté en s'appuyant sur le référentiel de qualification qui a été établi. Le principe de ce référentiel ainsi que les seuils de performance correspondant aux différentes classes figurent en annexe 1, qui complète le chapitre 5.

• le chapitre 6 traite de la mise en œuvre, du contrôle et du suivi dans le temps de l'efficacité des traitements de protection. La qualité de la mise en œuvre est en effet un facteur déterminant sur

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les performances et la durabilité du traitement. Ce chapitre propose, selon les familles de produits, différentes méthodes permettant de vérifier que les travaux ont été correctement effectués, le chapitre 7 est plus spécifiquement consacré aux problèmes de durabilité et de garanties, la conclusion, souligne qu'en tout état de cause, le choix d'une protection appropriée pour un béton est un problème complexe, et ceci d'autant plus qu'une protection n'étant pas éternelle, le problème de son entretien, de sa rénovation et de la compatibilité avec des traitements successifs doit aussi être pris en compte dans ce choix, enfin, sont décrits :

- en annexe 1 : le principe du référentiel de qualification des produits et systèmes pour les différentes fonctions visées, ainsi que la définition des seuils de performance pour les différents essais.

- en annexe 2 : des fiches synthétiques de présentation d'essais utilisables sur chantier pour la caractéhsation du support et le contrôle de la mise en œuvre des produits.

- en annexe 3 : les textes visés par le guide. - la bioliographie regroupe des documents jugés particulièrement utiles pour le maître d'œuvre.

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Domaine d'application

2.1 Ouvrages concernés

Les ouvrages de génie civil en béton armé ou non, susceptibles de recevoir une protection, visés par le présent document sont notamment : - les ponts, viaducs et passerelles, - les tunnels, - les trémies et tranchées couvertes, - les murs de soutènement, - les phares, - les châteaux d'eau à l'exclusion des cuvelages, - les ouvrages maritimes et fluviaux (parties émergées et zones de marnage uniquement).

Il peut s'agir : • d'ouvrages anciens - dans lesquels la corrosion n'est pas encore amorcée et pour lesquels la protection aura un carac

tère préventif ; - dans lesquels les désordres par corrosion sont déjà apparents, mais qui ne présentent pas de

dégradation structurelle. Ces ouvrages relèvent d'une réparation préalable, conforme aux prescriptions du guide technique « Choix et application des produits de réparation et de protection des ouvrages en béton » ;

• d'ouvrages neufs pour lesquels on recherche une protection préventive de certaines parties d'ouvrage particulièrement exposées aux agents agressifs ou aux intempéries ou encore de zones ayant souffert de défauts accidentels d'exécution comme des défauts d'enrobage des armatures ou des zones constituées de bétons de porosité excessive. Cette protection ne doit pas avoir pour objet de réduire les enrobages prescrits par les textes en vigueur

Les ouvrages en béton précontraint, notamment ceux à fils adhérents s'inscrivent également dans le domaine d'application de ce document.

Sont exclus, en revanche, du champ de ce document : les bâtiments,

- les barrages, - les ouvrages ou parties d'ouvrage en immersion permanente, - les sols industriels ou circules faisant appel à des produits non glissants et résistant à l'usure, - les ouvrages soumis à l'abrasion, à l'érosion ou aux chocs, - les ouvrages déjà protégés par des revêtements à liants organiques ou mixtes dont on prévoi

rait la rénovation sans élimination totale des produits en place.

Nota : L'élimination complète d'un revêtement existant de ce type ne peut être évitée qu 'après une étude préalable favorable prenant en compte notamment l'adhérence du système en place et la perméabilité à la vapeur d'eau de l'ensemble après rénovation. Cette étude doit être réalisée par des experts compétents dans le domaine.

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La protection ne peut agir valablement que sur les parties accessibles des ouvrages ce qui peut nécessiter, pour les parties en contact avec les sols agressifs, un décaissement préalable pour la mettre en oeuvre.

12 Protections concernées

Les produits visés par le présent document sont exclusivement des produits destinés à être appliqués sur béton durci pour constituer un revêtement dont l'épaisseur sèche reste inférieure à 3 mm (valeur limite considérée par le présent guide, en signalant que le Pr EN 1504-2 vise les revêtements allant jusqu'à 5 mm d'épaisseur).

Les produits concernés sont de nature organique, minérale, mixte à base de ciment et de résine organique.

Ils peuvent être appliqués en une ou plusieurs couches, sans solvant, avec solvant organique ou encore en phase aqueuse.

Les produits appliqués peuvent être filmogènes ou encore pénétrer dans le support sans que la moindre trace de produit ne reste visible en surface. Certains produits peuvent, en revanche, conduire à une modification complète de l'aspect de surface, dans la mesure où l'épaisseur du revêtement correspondant est importante.

Sont ainsi exclus du champ d'application couvert par ce guide : les produits directement ajoutés dans le béton frais lors de sa fabrication ou de son coulage,

- les produits de passivation des armatures appliqués avant ragréage, - les chapes d'étanchéité qui relèvent d'une autre réglementation et d'autres problématiques, - la protection cathodique et de façon plus générale les protections de type électrochimique, - le béton projeté et les enduits hydrauliques, - les membranes, carrelages, bardages et habillages préfabriqués, - les produits destinés à la protection contre l'abrasion, l'érosion ou les chocs,

les produits à vocation spécifique anti-graffiti, sachant que cette fonction n'est pas analysée ici.

Parmi les produits disponibles, les familles suivantes, définies par ordre d'épaisseur croissante, sont donc prises en compte dans le présent document :

les inhibiteurs de corrosion, - les produits d'imprégnation, - les lasures, - les peintures, - les produits et systèmes de revêtement.

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23 Définition des différentes familles de produits et systèmes

Inhibiteurs de corrosion

Il s'agit de produits appliqués en surface du béton et destinés à migrer jusqu'aux armatures pour les protéger.

Actuellement, il s'agit essentiellement dans le domaine minéral de produits à base de phosphates et dans le domaine organique de produits à base d'aminés.

Leur épaisseur à la surface du béton peut être considérée comme nulle, alors que leur migration à l'intérieur du béton peut atteindre plusieurs centimètres.

X Produits d'imprégnation

Entrent dans cette catégorie des produits hydrofuges ou minéralisateurs, à base de silicates, de siloxanes ou de résines acryliques, soit en phase solvant, soit en phase aqueuse. Ces produits imprègnent le support et peuvent parfois former un film de très faible épaisseur permettant à l'eau de glisser sur le support.

Leur épaisseur n'est pas mesurable, alors que leur pénétration à l'intérieur du béton atteint au moins cinq millimètres {cf. Pr EN 1504-2).

X Lasures

Le terme « lasure » a été emprunté au domaine de la protection des bois. Les lasures conduisent à des revêtements transparents, éventuellement colorés, qui laissent apparaître la texture superficielle du parement de béton. Les lasures ne sont pas opacifiantes, et sont relativement fluides pour bien imprégner le support. Les résines qui constituent le liant sont le plus souvent de nature acrylique ou polyuréthane.

Leur épaisseur à la surface du béton est de l'ordre de 50 |jm.

Peintures

Une peinture est composée d'un liant, de matières pulvérulentes (pigments, charges), d'additifs et d'un véhicule (solvant, eau, ou pas de solvant du tout).

Les peintures permettent de réaliser des revêtements sous forme de « systèmes de peinture », car il s'agit dans le cas général d'un ensemble de trois couches dans lequel chaque couche a sa fonction propre : impression, intermédiaire et finition. La couche d'impression permet au système de peinture de bien accrocher au support. À l'exception de l'impression qui parfois peut être non pigmentée, les peintures sont opaques et filmogènes.

La norme NF T 36-005 définit une classification des peintures suivant la nature chimique du liant, qui sert généralement à les distinguer Celles-ci sont ainsi qualifiées d'acryliques, de polyuréthanes, d'époxydes, de Pliolites®, etc.

Les épaisseurs sèches totales des systèmes de peinture visés ici peuvent varier de 50 à 300 |jm.

Peuvent entrer dans cette catégorie des peintures s'inscrivant dans la famille des liants hydrauliques modifiés (LHM).

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X Revêtements

Sont concernés dans ce document : des revêtements semi-épais décrits dans la norme XP T 34-720,

~ des revêtements plastiques épais (RPE) décrits dans les normes NF T 30-700 à 707, contenant des charges grossières et généralement à base de liant acrylique ou polyuréthane,

- des revêtements d'imperméabilité, souvent à base de résines acryliques, définis dans les normes NF P 84-401 et XP P 84-402 et 403, et surtout utilisés dans le domaine du bâtiment, conformément aux normes NF P 84-404 1 à 3 complétées par le fascicule FD P 84-405,

- des revêtements divers à base de résines polyuréthane, métacrylique, ou encore de liant hydraulique modifié (LHM).

Ces revêtements masquent le plus souvent complètement le support béton. Ils peuvent pour certains s'appliquer avec des spatules ou des machines de projection spéciales. Ils nécessitent généralement une couche d'impression très fine pour bien accrocher au support (il s'agit toujours de « systèmes »).

Les épaisseurs déposées varient de plus de 300 pm à 3 mm (valeur limite considérée dans le présent document).

2Â Normalisation des produits et systèmes

Les produits et systèmes de revêtements visés dans ce guide, à sa date de parution, font l'objet de diverses normes françaises en vigueur citées dans le texte.

Il faut préciser toutefois que plusieurs d'entre elles seront annulées lors de la parution de normes européennes de même objet en cours de préparation.

Des normes européennes nouvelles, à caractère générique, viendront par ailleurs définir les produits et systèmes objet de ce guide. Leurs projets sont très avancés, et il s'agit de :

Pr EN 1504-2 Systèmes de protection de surface du béton - Pr EN 1062 Produits de peinture et systèmes de revêtement pour maçonnerie et béton

extérieurs

Nota : ce projet de norme qui correspondra à une révision de la norme NF EN 1062-1, a déjà fait l'objet d'une norme française expérimentale XP T 34-722 pour l'adaptation des revêtements de façades à la nouvelle classification européenne.

Ces deux normes feront référence à des normes d'essais des systèmes, en préparation ou déjà parues, notamment : - Pr EN 1062-6 Perméabilité au COj - NF EN ISO 7783-2 Perméabilité à la vapeur d'eau - NF EN 1062-3 Perméabilité à l'eau liquide - Pr EN 1062-7 Résistance à la fissuration - Pr EN 1062-4 Méthodes de conditionnement avant essais - NF EN 1542 Résistance à l'arrachement par traction.

Dans l'attente de la parution de l'ensemble des textes normatifs au niveau européen, le présent guide prend en compte, dans la mesure du possible, ces documents de façon à ce que les produits et systèmes justifiant de leur conformité à ces normes puissent satisfaire au référentiel de qualification, après les compléments d'essais exigibles pour les fonctions spécifiques prévues.

19

Chapitre "̂

Les principaux processus de dégradation du béton armé

3.1 Généralités sur le béton et ses dégradations

Un béton est considéré comme « sain » lorsqu'il remplit les fonctions prévues qui sont surtout la résistance mécanique et l'absence de risque vis-à-vis de la sécurité (éclatements, etc.). L'aspect du matériau est une fonction secondaire, mais non négligeable. Le béton est dit « dégradé » lorsque ces fonctions ne sont plus remplies ou risquent de ne plus l'être, à terme. En particulier, il convient d'être particulièrement vigilant dans le cas d'un béton, exempt de faïençage, de fissuration ou d'éclatement et qui donc sur le plan visuel pourrait être a priori qualifié d'« apparemment sain », mais qui pour autant n'assure pas son rôle de protection des armatures, et doit en fait être considéré comme un béton « dégradé ».

Le béton qui est conforme aux exigences de durabilité et aux règles de l'art, est durable, c'est-à-dire qu'il remplit ses fonctions pendant toute la durée de service prévue. Mais il peut se dégrader prématurément lorsque ces règles n'ont pas été respectées. En particulier, les conditions climatiques et les caractéristiques chimiques du béton ou du milieu environnant ont été parfois mal prises en compte au niveau du projet, ce qui entraîne des dégradations en service.

Pour décrire ces dégradations du béton qui enrobe ou non des aciers, il convient de rappeler la constitution de ce matériau. Un béton durci est constitué de granulats enrobés d'une pâte de ciment. Celle-ci comporte des vides dont la taille varie de plusieurs ordres de grandeur, allant de 10"^ m (pores capillaires) à 10"^ m (bulles). Ces vides, en particulier les pores, contiennent une solution aqueuse qui est en équilibre chimique avec les constituants solides du ciment.

Parfois, ces constituants du ciment continuent de réagir avec l'eau interstitielle, même après plusieurs mois. Ces réactions peuvent améliorer les caractéristiques du béton (cas des réactions pouzzolaniques), mais elles peuvent dégrader ce matériau. C'est le cas des sulfates des ciments ou de certains couples granulats-ciments.

La température influe sur les caractéristiques de la solution interstitielle. Ainsi, par exemple à haute température, l'eau s'évapore à travers les pores. Si l'élévation de température est trop rapide pour permettre une évacuation rapide de la vapeur, la pression induite peut faire éclater le béton. Autre exemple, aux basses températures, la glace formée par le gel interne du béton peut provoquer des éclatements, car son volume est supérieur à celui de la solution liquide.

Par ailleurs, les composés présents dans le milieu environnant, tel que le dioxyde de carbone (CO2) dans l'atmosphère, les sulfates ou les chlorures dans les eaux, peuvent pénétrer progressivement dans le béton. La pénétration de ces agents agressifs venant du milieu environnant dépend géné-

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ralement des caractéristiques du béton (perméabilité qui correspond à une pénétration sous pression, diffusivité qui correspond à une pénétration sous gradient de concentration).

Enfin, dans la partie du béton qui se trouve près du parement (« peau »), la solution interstitielle peut s'évaporer, si l'atmosphère environnante est plutôt sèche. Ce sont les pores les plus gros qui se dessèchent les premiers. Cette dessiccation facilite la pénétration des corps gazeux contenus dans l'atmosphère (COj, etc.), d'autant que le retrait qui est ainsi engendré, favorise la fissuration de la peau du béton.

Ces caractéristiques du béton expliquent pourquoi les phénomènes de dégradation de ce matériau comportent très généralement deux phases :

une phase d'incubation ou de latence (dite parfois d'amorçage) qui correspond à une altération lente du béton, sans qu'il ne se produise encore des effets visibles, une phase de développement (dite parfois de croissance) des dégradations du matériau.

béton sain béton altéré rouille fissure

Stade d'incubation • Stade de développement

Stades de dégrada MQii (dn . _ ._ ..;

La phase d'incubation se poursuit jusqu'à ce que : soit les produits formés par les réactions internes du ciment atteignent un « volume critique » provoquant un gonflement néfaste ou une décohésion du béton, soit l'enrobage de béton ne protège plus les aciers contre la corrosion.

La phase de développement est celle où les dégradations s'observent le plus facilement. Mais souvent, il est alors trop tard pour appliquer, à titre préventif, des produits de protection.

Il convient de noter qu'un produit appliqué à la surface du béton ne protège pas ce matériau contre les dégradations d'origine interne, mais peut ralentir leur développement, en limitant l'accès à l'eau, élément nécessaire à toute réaction chimique dans le béton.

3.2 Les dégradations liées au gel du héton

En période hivernale, les cycles de gel-dégel peuvent être à l'origine de deux types de dégradations du béton, dans la masse d'une part (gel interne) et en surface d'autre part (écaillage).

24


Dégradation du béton sous l'effet du gel-dégel

Divers phénomènes conduisent au gel interne du béton. Un déséquilibre thermodynamique est engendré par la propagation d'un front de gel ou de dégel dans le béton. La solution interstitielle du béton se transforme en glace dont le volume massique est plus élevé que celui de l'eau. Les pressions hydrauliques engendrées par les mouvements de la solution liquide non encore gelée provoquent la fissuration du béton, son gonflement puis son éclatement. Les dégradations dites de gel interne ne se produisent pas lorsqu'il existe dans le béton un réseau de petites bulles d'air dense et homogène permettant le déplacement de l'eau sans dommage pour le béton.

Cristal de glace et solution saline Cristal de glace

et solution saline

Cristal de glace /let solution saline

Vide d'air Mouvement d'eau

Fragment de pâte de ciment contenant un capillaire et deux bulles d'air. Des cristaux de giace se sont formés dans le capillaire et les bulles, au contact de leur paroi. L'eau afflue vers ces cristaux

(Université Laval).

L'introduction d'un adjuvant entraîneur d'air dans le béton frais est un moyen efficace pour assurer une bonne résistance au gel interne des bétons classiques, si les granulats ne sont pas gélifs. Pour les autres types de béton, il convient de tester leur résistance au gel.

Par ailleurs, l'action combinée des cycles de gel-dégel et des sels de déverglaçage conduit à des désordres affectant la surface des bétons exposés. Ce phénomène complexe provoqué par des causes physique et chimique simultanées est appelé écaillage et se traduit par des éclatements superficiels du béton sous forme d'écaillés dont les dimensions varient suivant les caractéristiques du béton. L'existence d'un réseau de bulles d'air optimal obtenu par introduction d'un adjuvant entraîneur d'air n'est pas suffisant pour garantir la résistance du béton vis-à-vis du phénomène d'écaillage.

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Les phénomènes de gel interne et d'écaillage par cycles gel-dégel en présence de sels de déver-glaçage sont indépendants mais peuvent se produire simultanément.

Des produits de protection peuvent améliorer la tenue à l'écaillage d'un béton mais en aucun cas sa résistance au gel interne.

3.3 Les dégradations par alcali-réaction

Le pH de la solution interstitielle du béton dépend de la teneur en alcalins (calcium, sodium, potassium) du ciment. Mais ces alcalins peuvent aussi provenir des adjuvants, des granulats, voire de l'environnement (remblais, etc.). Dans un béton à forte teneur en alcalins le pH est de l'ordre de 14 contre environ 12 pour un béton à très faible teneur en alcalins.

Par ailleurs, certains granulats contiennent de la silice (SiOj) mal cristallisée ou amorphe (granulats siliceux ou silicates ou même certains calcaires). En présence d'une solution dont le pH est voisin de 13, la silice se dissout puis se combine avec les alcalins, les ions calcium du ciment pour former un gel. Ce gel se forme là où le béton n'est pas carbonate et contient beaucoup d'eau, c'est-à-dire à cœur et en présence d'arrivées d'eau.

La formation de ce gel provoque des gonflements qui, le plus souvent, se traduisent, après un certain délai, par une fissuration (de type faïençage ou fissuration tridimensionnelle) visible en parement.

e de revêtement de go jeton

Cette fissuration permet à l'eau de pénétrer dans le béton et d'alimenter la réaction. Ainsi, la dégradation continue et s'amplifie. La voie est alors ouverte à d'autres agents agressifs (sulfates, chlorures, etc.).

Il n'existe actuellement aucun traitement curatif de l'alcali-réaction, mais certains produits permettent de ralentir le développement de celle-ci.

3A Les dégradations dues aux sulfates

Les sulfates qui se trouvent dans le béton peuvent avoir une origine interne (due au ciment, par exemple) ou externe (due à des eaux sulfatées, par exemple).

26


Les sulfates contenus dans les bétons durcis peuvent provoquer, à terme, leur gonflement si la température a été trop élevée pendant la prise (à titre indicatif 60 °C en l'absence d'études spécifiques).

Les sulfates dissous dans des eaux ou les sols peuvent pénétrer dans les bétons et les dégrader, par formation d'une ettringite, mal cristallisée et expansive.

Pour les réactions sulfatiques d'origine interne, les symptômes visibles sont similaires à ceux de l'alcali-réaction. Il s'agit d'un gonflement qui affecte l'ensemble de la pièce et engendre une fissuration de la surface du béton, selon un maillage.

L'attaque du béton par des sulfates d'origine externe provoque une dégradation progressive du béton de la surface vers le cœur de la pièce. Elle aboutit généralement à une désagrégation du matériau.

Les produits de protection peuvent être efficaces dans le cas des dégradations sulfatiques d'origine externe.

3.5 La corrosion des armatures due au milieu environnant

3.5.1 Progression de la carbonatation

Le dioxyde de carbone (COj) pénètre sous forme gazeuse dans le béton. En présence d'eau interne (qui existe au moins dans les pores les plus petits), il provoque une réaction, dite de carbonatation. Cette réaction transforme les hydroxydes [surtout la chaux Ca(0H)2] en carbonates et abaisse le pH de la solution interstitielle depuis environ 13 jusqu'à environ 9. Ceci risque de provoquer la corrosion des armatures, lorsque le front de carbonatation atteint les armatures.

1 - j ! 1 9 -•

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Exemple d'armatures apparentes corrodées

27


La carbonatation avance progressivement del'extérieur vers l'intérieur du béton. La vitessede progression du front de carbonatation(profondeur de carbonatation) diminue avec letemps. Cette vitesse dépend des caractéris-tiques du béton (porosité, nature du ciment,etc.) et de l'humidité relative du milieu environ-nant. Elle est maximale lorsque l'humiditérelative est de l'ordre de 60 %. Après environ30 ans, la profondeur de carbonatation dansun béton peut varier généralement de 1 mm à30 mm, suivant les bétons et leur milieuenvironnant.

,,jhénol-phtaléïne)..me surface interne

f est incoloree sur le béton sain.

Il est à noter que la carbonatation ne se produit pas dans un béton totalement sec et qu'elles'arrête à un niveau où le béton est constamment saturé d'eau (solution interstitielle).

3.5.2 Pénétration des chlorures

Les chlorures qui viennent du milieu environnant le béton, ont diverses origines : eau de mer etsurtout solution de sel fondant utilisé pour le déverglaçage. Leur pénétration commence à la sur-face du béton. Elle peut momentanément s'arrêter si l'eau qui contient ces chlorures s'évaporetotalement.

En toute rigueur, la pénétration des chlorures dépend des cycles « humidification par une solutionsaline — séchage » et de leurs caractéristiques (durée, conditions climatiques). Dans ce cas, laperméabilité du béton influe sur la pénétration des chlorures. Mais, en général, il est admis quecette pénétration est une simple diffusion due à un gradient de concentration (en chlorures) entrela surface polluée en chlorures et le cœur du béton qui n'est pas pollué.

28

--:-*-*• Les principaux processus de dégradation du béton armé

II résulte de cette pénétrationque la teneur en chlorures dansle béton a un certain profil. Ils'agit d'une courbe « concen-tration-profondeur » qui eststrictement décroissante, si lescycles humidification-séchagesont négligeables. Dans le cascontraire, ce profil n'est décrois-sant qu'à partir d'une pro-fondeur où le béton est saturéd'eau, de façon permanente.

La présence de chlorures dansle béton est particulièrementnéfaste pour les armatures quipeuvent alors se corroder, si lateneur en chlorures dépasse uncertain seuil (cf. 5.1.1 - para-graphe « État de la corrosion »).

Profils de teneur en chlorures sur trois des facesde la piie d'un pont (passage supérieur).

Les pourcentages se rapportent au poids du béton, dont ledosage en ciment n'a pas été déterminé. La teneur

caractéristique » de 0,4 % par rapport au ciment correspondsans doute à environ 0,06 % par rapport au béton

(cf. paragraphe 3.5.3). Il est à noterque toutes les courbes sont décroissantes à partir d'une

profondeur de 18 mm environ.

3.5.3 Amorçage de la corrosion des aciers

Dans un béton sain (pH élevé : forte teneur en ion OH"), un acier réagit en formant à sa surface,des produits qui sont protecteurs.

Si le béton d'enrobage est carbonate ou contient des chlorures, les produits formés ne sont passtables : les aciers ne sont plus protégés contre la corrosion (dépassivation). Il est à noter que lacorrosion d'un acier dans un béton carbonate, ne dépend pas de la présence de chlorures dansla solution interstitielle.

La concentration critique en chlorures qui amorce la corrosion, dépend de facteurs tels que lateneur en oxygène au niveau des armatures, le pH du béton. Dans un béton non carbonate, cetteconcentration critique est de l'ordre de 0,4 % par rapport au poids de ciment. Cette valeurcorrespond à un rapport de concentrations [CI~]/[OH~] compris entre 0,6 et 1.

Cette corrosion commence donc après une certaine durée nécessaire à la pénétration des agentsagressifs, jusqu'à ce que les produits à la surface des aciers ne soient plus protecteurs. Une foisqu'elle a commencé, elle se traduit par une diminution progressive de la section des aciers puispar un éclatement de l'enrobage sous l'effet du gonflement des produits de corrosion.

Pour un ouvrage qui est déjà en service, la pénétration des chlorures peut être ralentie par appli-cation d'un revêtement. Les chlorures qui ont déjà pénétré l'enrobage de béton, peuvent éven-tuellement être extraits par un traitement électrochimique.

29


3.6 La fissuration

La fissuration des ouvrages, qu'elle présente ou non un caractère pathologique sur le plan structurel, peut entraîner une diminution de la durabilité des ouvrages dès lors que les fissures sont suffisamment ouvertes et profondes pour permettre une pénétration des agents agressifs jusqu'aux armatures.

Indépendamment des phénomènes précédemment évoqués, elle peut résulter de retraits du béton d'origine thermique ou hydrique, et/ou de mouvements de l'ouvrage d'origine mécanique ou thermique. La fissuration peut aussi entraîner ou accentuer les différents types de dégradations examinés ci-avant. On peut y pallier en mettant en œuvre par exemple des revêtements souples s'accommodant des variations d'ouverture des fissures tout en répondant aux autres critères de protection nécessaires.

30

Chapitre^i^

Démarche à suivre

A

4.1 Démarche à suivre

4.1.1 Généralités

Les désordres visibles sur un ouvrage apparaissent dès la phase de construction ou durant sa vie. Ces désordres relèvent généralement d'une protection, lorsque les pathologies observées en sont à un stade de développement peu avancé ou lorsque les défauts, dans le cas d'un ouvrage neuf, n'impliquent pas une thérapie plus lourde. Une démarche méthodologique est alors nécessaire pour obtenir de bons résultats. Il n'est pas rare de constater que faute de l'application de cette démarche rigoureuse, un certain nombre de protections n'ont pas tenu dans le temps, pire, qu'elles ont contribué à aggraver les désordres.

Si le diagnostic de départ fait défaut ou est incomplet, le choix du produit de protection risque bien alors d'être établi suivant des critères subjectifs et de ne pas correspondre à un maintien à niveau de l'état de service de l'ouvrage, efficace et durable.

Cette démarche aborde différents aspects, qui sont repris dans le logigramme suivant :

Diagnostic Définition

des fonctions de protection

Caractérisation du support

Recensement des contraintes

Choix des produits

Préparation du Marché

Mise en œuvre/ contrôle / réception

des travaux w r Suivi

33


4.1.2 Le diagnostic

L'inspection des ouvrages a pour but de déceler les désordres sur les structures. L'observation visuelle des dégradations, complétée par une analyse de leurs causes potentielles permet d'établir un pré-diagnostic et de définir les suites à donner à l'inspection. L'essentiel est de distinguer s'il s'agit d'un problème de matériau ou de structure.

Dans la mesure où les désordres sont uniquement liés à une dégradation des matériaux, et n'impliquent pas un problème structurel (il est bien évident que les dégradations des matériaux à terme débouchent sur une insuffisance structurelle), la méthodologie d'expertise mise en œuvre doit pouvoir répondre aux trois questions suivantes : 1 Quel est l'état de dégradation des matériaux constitutifs de l'ouvrage ? 2 Cet état est-il évolutif ou non, et à quelle vitesse ? 3 Quelle stratégie adopter pour optimiser le coût de maintenance de l'ouvrage ?

1 L'état de dégradation des matériaux d'un ouvrage se définit à partir de l'inspection visuelle pour les désordres apparents et d'investigations complémentaires qui précisent de manière quantitative l'étendue des désordres non encore visibles et en donnent les causes.

2 La deuxième étape consiste à savoir si les désordres constatés évoluent et à quelle vitesse ? En l'absence d'un diagnostic antérieur, il sera difficile de préciser la vitesse d'évolution des phénomènes. On se basera alors sur des modèles prédictifs. Dans le cas contraire, il sera plus aisé de quantifier l'évolution par rapport à l'état précédent et d'en tirer des enseignements plus précis quant au devenir de l'ouvrage.

3 Au vu de ces enseignements, une stratégie sera à définir par le gestionnaire. Ce pourra être : - l'attente, c'est-à-dire le suivi de l'évolution des dégradations et, en fonction de cette évolu

tion, le choix de la période de réfection ; - l'action, c'est-à-dire la protection rapide de l'ouvrage pour éviter l'évolution des dégradations

avec, si nécessaire, sa réparation préalable en supprimant les causes des dégradations ;

avec, dans tous les cas, le souci de la pérennité de la réfection, pour éviter au maximum les interventions de maintenance ultérieures.

Dans ces choix, outre les éléments techniques qui doivent être obligatoirement définis par des spécialistes compétents dans le domaine des ouvrages d'art, interviennent également des critères économiques tels que le coût de la réfection, les mesures d'exploitation sous chantier ainsi que l'impact de la gêne pour l'usager. Il y a lieu de rappeler que si on laisse passer la phase où seule une protection s'avère nécessaire, et que l'on entre dans la situation où des réparations lourdes sont indispensables, le coût de la réfection et la gêne à l'usager seront encore plus importants.

4.1.3 Définition des fonctions attendues de protection

On peut caractériser les produits de protection par une fonction principale et des fonctions secondaires :

• la fonction principale, eu égard aux mécanismes de dégradation rencontrés est de ralentir ou d'empêcher la pénétration d'agents agressifs sous forme liquide ou gazeuse (eau, chlorures, gaz carbonique, etc.) ou d'inhiber les effets de ces agents lorsqu'ils sont déjà présents dans le béton.

34

Démarche à suivre

Elle peut être assurée par différents moyens suivants : étanchement de la surface : revêtement placé sur le parement,

- imprégnation (hydrofuge, bouche-pores) de la masse du béton, - réaction entre un produit et l'agent agressif dans le béton, - modification de l'interface entre l'armature et le béton.

• les fonctions secondaires peuvent être liées à : - l'esthétique : conservation, modification ou amélioration de l'aspect de l'ouvrage, décoration, - la maintenance (entretien et maintenance de l'ouvrage dans des conditions normales), - la facilité d'entretien.

4.1.4 Caractérisation du support

Les caractéristiques et l'efficacité du produit sont très dépendantes de l'état du support.

Le support doit donc être qualifié, avant toute proposition de système de protection. Cette qualification peut porter sur tout ou partie des caractéristiques suivantes : - mécanique (résistance à la compression, résistance à la traction, module élastique, etc.) ; - physique (fissuration, perméabilité, rugosité de surface, porosité, etc.) ; - chimique (alcalinité du milieu, teneur en sels, etc.) ; - de propreté (souillures diverses, etc.) ; - géométrique (planéité, etc.) et texture superficielle ; - électro-chimique (état de corrosion des armatures).

Les méthodes de caractérisation du support et les caractéristiques à retenir sont développées en 5.1.

4.1.5 Recensement des contraintes

Lorsque toutes les solutions de protection ont été envisagées, il faut vérifier la faisabilité de la solution retenue en terme : • d'exploitation, • d'adaptation de la technique au chantier (environnement, conditions climatiques, etc.), • d'accès.

Cette faisabilité doit intégrer la sécurité du chantier et celle des usagers et les aspects protection de l'environnement (cf. paragraphe 6.4.2).

4.1.6 Choix des familles de produits et systèmes

Le choix est fait en fonction de la durée de vie attendue et de caractéristiques validées, à caractère obligatoire ou à caractère optionnel inhérents aux besoins particuliers.

Les produits et systèmes de protection doivent être choisis en fonction de leur aptitude à enrayer ou inhiber les mécanismes de dégradation identifiés. Il est possible de les caractériser par rapport aux modes d'action de la fonction principale et des fonctions secondaires qu'ils doivent remplir. Le paragraphe 5.3 donne des éléments pour le choix des produits et systèmes.

35


4.1.7 Préparation du marché

Une étude de protection doit reposer sur un diagnostic et être concrétisée par des pièces écrites où l'on a défini les solutions de protection adoptées et les spécifications des produits à utiliser.

Les spécificités de la protection justifient la mise en place d'une démarche qualité rigoureuse avec établissement d'un schéma directeur de la qualité comprenant un plan de contrôle global :

le maître d'œuvre doit définir au DCE (Dossier de Consultation des Entreprises) une liste minimale de procédures d'exécution à remettre au cours des travaux, accompagnée des points d'arrêt et des points critiques. Il faut également demander, à l'appui de l'offre avec la fourniture du PAQ (Plan d'Assurance de la Qualité), la liste des procédures complémentaires que l'entrepreneur remettra ;

l'entrepreneur qui propose une variante, si elle est autorisée, se doit de définir les contrôles internes correspondants ;

• dans le DCE, il importe de bien préciser les prescriptions (moyens) et les spécifications (résultats) portant sur des grandeurs mesurables en fixant les tolérances admissibles et les garanties (voir chapitre 7).

4.1.8 Mise en œuvre - Contrôle - Réception des travaux

La mise en œuvre des produits

Les spécifications de mise en œuvre comportent deux volets : la fiche technique, rédigée par le fournisseur de chaque produit, qui doit définir les différentes phases à respecter pour préparer et appliquer le produit, ainsi que les différentes contre-indications d'emploi de ce produit. Elle doit indiquer également les conditions de préparation du support ; le Plan d'Assurance Qualité, établi par l'entrepreneur, qui doit détailler la préparation du support, les produits à utiliser, ainsi que les opérations à réaliser sur le chantier lors de l'application. Ces documents doivent se référer aux documents du fournisseur

L'entrepreneur doit prendre en compte toutes les spécificités du produit indiquées par le fournisseur. Pour certains produits ou systèmes, l'agrément de l'entrepreneur par le fournisseur est nécessaire.

Contrôle

Les contrôles portent sur : la conformité des produits ; les épreuves de convenance qui doivent être réalisées avant le début de l'opération de protection et constituent alors une garantie de succès : il s'agit de s'assurer, en vraie grandeur, dans les conditions réelles du chantier, que ce que l'on a prévu dans l'étude est réalisable avec les matériels et le savoir-faire de l'entreprise. Ce peut être l'occasion de mises au point pratiques et de qualifier le personnel ; les contrôles de réception des produits sur chantier ; les contrôles de mise en œuvre (contrôles de types extérieurs et intérieurs).

36

iiiiii^igiiwiiiiiw^ Démarche à suivre

X Réception des travaux

Les essais a posteriori permettent de vérifier que la protection répond bien aux objectifs fixés.

4.1.9 Suivi

Une visite ou inspection détaillée après travaux doit être programmée. Elle sert à définir un nouvel état de référence de l'ouvrage.

Enfin, après protection, un ouvrage doit être suivi et surveillé plus spécialement les premières années après traitement, pendant la durée de la garantie.

4.2 Quelques recommandations utiles et quelques erreurs à éviter

4.2.1 Recommandations

• Ne pas décider d'une protection sans être sûr que le problème rencontré n'est qu'un problème de matériau, sans risque pour la structure (problème de diagnostic).

• Le diagnostic doit être établi par un organisme indépendant.

• Lorsque les causes probables sont établies, les confirmer par des investigations complémentaires qui aideront à l'établissement du projet de protection.

• Dans tous les cas, s'efforcer d'éliminer la cause des dégradations, avant la mise en place d'une protection.

• Hiérarchiser les contraintes : tous les objectifs ne peuvent pas toujours être atteints en même temps parce que des contraintes extérieures viennent compliquer le jeu : contraintes d'exploitation, économiques, d'environnement, etc. Il s'agit de les hiérarchiser, la solution adoptée est alors un compromis ne pouvant satisfaire à toutes les exigences.

• Lorsque le choix d'une protection est envisagé, vérifier la faisabilité de la solution en terme : - d'exploitation, - d'adaptation de la technique au chantier, - d'accès, en tenant compte de l'aspect « sécurité ».

• S'il y a un projet de réparation préalable, vérifier la compatibilité de la protection avec les procédés de réparation utilisés.

37


• Bien préciser dans le DCE les résultats d'investigations et d'études qui sont contractuels et ceux qui sont informatifs. Indiquer si l'entrepreneur doit compléter les résultats d'investigations.

• Bien libeller les exigences de garanties contractuelles (conditions de mise en œuvre et délais).

• Exiger de l'entreprise la communication de fiches techniques de son/ses fournisseur(s) exposant précisément l'aptitude à l'usage des produits par référence aux fonctions principales et secondaires attendues du système de protection.

• Ne pas « bâcler » les épreuves de convenance qui sont une étape essentielle dans la réussite de l'opération.

• Ne pas autoriser le démarrage du chantier sans avoir les procédures d'exécution détaillées de l'opération et les avoir vérifiées au titre du contrôle extérieur.

4.2.2 Erreurs à éviter

• Le système de protection ne doit pas accentuer les désordres par piégeage de l'eau à l'intérieur du béton :

exemple : corniches se dégradant sous l'effet du gel interne à cause de la saturation des pores du béton par manque d'échange hydrique avec l'extérieur, suite à une application d'un produit étanche à la diffusion de l'eau.

• Le système de protection ne doit pas être appliqué sur une surface, sans avoir au préalable vérifié que les agents agressifs et leur vecteur ne puissent plus pénétrer :

exemple : protection d'un hourdis en sous-face, sans réfection d'une étanchéité défectueuse en face supérieure.

• Le système de protection ne doit pas être appliqué sans respecter les consignes précisées dans la fiche technique :

exemple : produit appliqué dans un environnement incompatible (température — taux d'hygrométrie) avec la durabilité du système.

• Le système de protection ne doit pas être appliqué sans une préparation correcte du support (mauvaise adhérence ; mauvaise pénétration).

38

Chapitre Z

Critères de choix de la protection

I ne faut pas préjuger du comportement d'un système particulier uniquement du fait de son appartenance à telle ou telle famille ou des types de liants entrant dans sa composition. Beaucoup d'autres paramètres entrent en ligne de compte.

Les revêtements, le plus souvent à base d'époxydes, de polyuréthanes ou d'acryliques, résistent généralement bien tant à des cycles thermiques qu'à des cycles d'immersion/séchage ou à des effets de lessivage (pluies battantes) et procurent de surcroît une imperméabilité permettant de ralentir, voire même stopper les entrées de chlorures ou autres agents chimiques agresseurs contenus dans l'air ou dans l'eau.

Certaines peintures, ou encore certains systèmes à base de liant hydraulique modifié, peuvent parfois apporter des résultats comparables.

Il n'est pas possible d'espérer les mêmes performances de la part de lasures ou d'imprégnations. Ces types de systèmes peuvent être parfois suffisants quand on ne recherche qu'un effet filmo-géne ou/et hydrofuge permettant à l'eau de glisser sur une surface verticale sans avoir le temps de migrer dans le béton.

Ainsi les caractéristiques à exiger sont très dépendantes de l'objectif à atteindre, cet objectif pouvant être très diffèrent d'un cas à l'autre.

Bien que secondaire, la fonction esthétique peut de plus entraîner le maître d'œuvre à exiger des caractéristiques de couleur, de brillance, ainsi que la tenue dans le temps des caractéristiques initiales.

En tout état de cause, la tenue d'une protection dépendra, en dehors de caractéristiques intrinsèques du système,

de l'état du support béton avant application du système; des contraintes à la mise en œuvre et en service ultérieur, qu'elles soient climatiques ou encore d'usage (agressions mécaniques et chimiques) ; du soin apporté à l'exécution des travaux.

5.1 Diagnostic du support (béton et armatures)

Le diagnostic de l'état du support est primordial. C'est une étape préalable indispensable à la fois pour décider s'il est encore temps d'envisager une protection du béton, et si oui, pour aider au choix du système, avec ou sans réparations préalables.

41


Même quand le support semble sain, certaines de ses caractéristiques, pouvant avoir des conséquences directes sur l'efficacité et la pérennité de la protection, doivent être vérifiées, tout particulièrement: • ses caractéristiques mécaniques: absence de parties de béton non adhérentes ou écaillées; • ses caractéristiques physiques: perméabilité, porosité, fissuration, venues d'eau; • ses caractéristiques chimiques : présence de chlorures, profondeur de carbonatation ;

ses caractéristiques de propreté (souillures diverses), absence de poussières, d'huiles, d'efflo-rescences; ses caractéristiques géométriques et sa texture superficielle: défauts de planéité, présence de balèvres, arêtes; l'état de corrosion des armatures apparentes ou non ; l'existence ou non de gonflements et fissures par suite de réactions de gonflement interne: alcali-réaction; réaction sulfatique; gel interne.

Le paragraphe 5.1.1 « Influence du support » entre dans le détail des caractéristiques du béton support, et des armatures, à vérifier avant de choisir un système de protection adéquat. Ces facteurs influent en effet directement sur la tenue à terme des systèmes mis en œuvre.

Le paragraphe 5.1.2 << Méthodes de caractérisation du support suivant les agresseurs rencontrés » précise sous forme synthétique la liste des caractéristiques du support à évaluer en fonction des agents agresseurs ou des mécanismes de dégradation présumés.

5.1.1 Influence du support

Caractéristiques mécaniques

Un système de protection ne doit être appliqué que sur un support sain, d'origine ou suite à des réparations ponctuelles ou généralisées, possédant des caractéristiques mécaniques suffisantes pour l'usage qui en est fait.

X Caractéristiques physiques

La porosité de surface du béton favorise la pénétration ou le maintien de l'humidité dans le support, ce qui risque, pour certains revêtements, de provoquer leur décollement ou leur cloquage.

En outre, si la porosité de surface et la porosité interne sont importantes, le support peut absorber le produit au fur et à mesure de son application.

Pour répondre à un objectif d'étanchéité et, par référence à des mesures faites suivant la méthode AFREM:

au-dessous de 12 % de porosité interne, on pourra utiliser tous les systèmes; • entre 12 et 20 %, il pourra être appliqué uniquement une peinture ou un revêtement; ' au-delà de 20 %, la porosité est telle que le béton devra faire l'objet d'un traitement adapté (par

exemple: ragréage généralisé, cf. Guide technique pour le « Choix et application des produits de réparation et de protection des ouvrages en béton ») préalablement à toute application de système de protection.

Le taux d'humidité de la surface d'application a un effet sur l'adhésivité du produit ainsi que sur sa tenue ultérieure à la chaleur et au froid (décollements, cloquages, gel).

42


En l'absence de méthode de mesure, d'utilisation validée sur chantier, l'appréciation du taux d'humidité se fait de façon visuelle. Il est toutefois rappelé que les produits ou systèmes doivent être appliqués conformément aux recommandations des fiches techniques (voir chapitre 6).

Les venues d'eau extérieures et/ou sous pressions éventuelles sont à traiter au préalable.

X Alcalinité du support

Un béton jeune présente en surface et dans sa masse une forte basicité (pH de l'ordre de 13). Celle-ci s'atténue dans le temps du fait de la carbonatation pour atteindre généralement un pH en surface de l'ordre de 9.

Dans le temps la pénétration vers l'intérieur de ce front à pH 9 est une conséquence de la carbonatation, laquelle devient dangereuse quand elle atteint les aciers, alors susceptibles de se corroder. Cette valeur est cependant souhaitable en surface pour la bonne tenue des systèmes, tout particulièrement les peintures.

C'est la raison pour laquelle, pour les ouvrages neufs, les spécifications du CCTG (additif au fascicule 65A chapitre 9) interdisent la mise en peinture avant deux mois d'âge du béton. Il est vivement recommandé de respecter ce délai.

Notn : quand on réalise un décapage mécanique d'un béton pas assez vieux pour que le pH soit descendu à 9 au niveau de la profondeur de décapage, il faudrait, en toute logique, prévoir un temps d'attente de deux mois avant d'appliquer le système de protection. (cf. Guide technique pour le « Choix et application des systèmes de réparation et de protection des ouvrages en béton », LCPC/SETRA, 1996).

X Caractéristiques de propreté, souillures diverses

Les parements en béton sont souvent « souillés » par des produits tels que: • huiles de décoffrage, • produits de cure, • efflorescences de calcite (carbonate de calcium cristallisé), • coulures de rouille provenant de la corrosion d'armatures insuffisamment enrobées dans le

béton, ' pollutions atmosphériques,

micro-organismes.

Ces produits, généralement peu adhérents à la surface du support et incompatibles avec les systèmes de protection, doivent être éliminés par un procédé de décapage approprié.

X Caractéristiques géométriques et textures superficielles

Les défauts géométriques suivants peuvent nuire non seulement à l'esthétique, mais aussi dans certains cas à la bonne tenue d'un système de protection : • défaut de planéité générale ou locale, • présence de balèvres, • présence d'arêtes non rectilignes.

Les différents types de défauts sont décrits au paragraphe 3.1.3.2 du guide technique de juin 1999 pour la ><Mse en peinture des bétons de génie civil ».

Plus les défauts résiduels après préparation de surface (décapage, nettoyage, sablage, etc.) seront importants, plus il faudra choisir un revêtement épais et opaque pour les masquer.

Les inhibiteurs et imprégnations n'apportent aucune fonction esthétique.

43

Guide Teclinique • Protection des bétons par application de produits à la surface du parement

Le tableau suivant donne pour chaque défaut rencontré, les familles de systèmes utilisables.

Systèmes

Défauts

Variations de teintes

Tâcties noires

Pommelages

Traces de rouille

Ressuage

Nids de sable ou de cailloux

Bullage

Fissures

Lasures

X

après ragréage

Peintures

X

X

X

X

X

X

après ragréage

Revêtements

X

X

X

X

X

X

après ragréage

X

X souples

1 ^ -x^Jymi

X Etat de la corrosion

Le tableau suivant indique ce que l'on peut faire en fonction des taux de carbonatation et de chlorures.

Cas possibles

Atteinte des armatures par la carbonatation ?

Taux de chlorures au niveau de la première nappe d'armatures

en % de cr / poids du béton Actions

NON OUI ; 0,01 % 0,01 % < % c r < 0,10 % > 0,10 %

Aucune protection n'est nécessaire, sauf à titre

préventif.

Ralentir la pénétration des ctilorures supplé

mentaires à l'aide de peintures ou revêtements

ou inhiber la réaction à l'aide d'inhibiteurs

qualifiés.

44


Cas

possibles

Atteinte des armatures par la carbonatation ?

Taux de chlorures au niveau de la première nappe d'armatures

en % de C r / poids du béton

Actions

NON OUI < 0,01 % 0,01 % < % c r < 0,10 % > 0,10 %

Diminuer le taux de chlorures par une techni

que d'extraction adaptée pour se ramener au

cas n° 2

La corrosion est forcément commencée et ne

peut que se développer.

Augmenter le pH par réalcalinisation ou utili

ser des inhibiteurs efficaces.

Ce traitement peut être complété par l'appli

cation de revêtements qualifiés vis-à^vis de

la résistance à la pénétration des gaz.

Dans certains cas il sera plus économique, sous

réserve d'absence de conséquences stmcturel-

les, d'éliminer et remplacer le béton atteint, sans

oublier de traiter les aciers dégagés.

Combiner les actions 2 et 4

6 X X Combiner les actions 3 et 4

Nota: le % de CI est exprimé ici par rapport au poidr^ du béton alors que la uonne NF EN 196-2^ l'exprime eu fouetiou du poids de ciiueut.

X État du béton vis-à-vis du gel

il faut déterminer visuellement et par sondages si le béton a subi ou non des dégradations par cycles de gel-dégel (delitages, ecaillage, gonflements). Il faut distinguer le cas d'un gel interne de celui d'un ecaillage en présence de sels de déverglaçage.

Dans le cas où le béton présente des symptômes de gel interne, des réparations de grande ampleur, nécessitant l'élimination des parties dégradées, sont nécessaires: il n'existe pas de moyen pour arrêter ou même ralentir le gel du béton dans sa masse. L'application d'un système de protection sur un tel béton n'a aucun effet.

Si le béton a subi des dégradations dues aux cycles de gel-dégel en présence de sels de déverglaçage, l'écaillage superficiel qui en résulte devra être éliminé avant toute application de produit.

Pour un béton apparemment sain mais pouvant être soumis à de tels cycles, on vérifiera à la fois sa résistance au gel interne (par mesure du facteur d'espacement des bulles d'air ou par essais de résistance au gel-dégel sur prélèvements) et sa résistance à l'écaillage.

Les systèmes de protection seront jugés efficaces contre l'écaillage si cet ecaillage est nul après 56 cycles de gel-dégel en présence de sels de déverglaçage.

Les inhibiteurs et les imprégnations ne sont pas qualifiables vis-à-vis du gel. Leur utilisation en protection nécessite de vérifier leur efficacité par des essais préalables sur le béton de l'ouvrage.

K État du béton vis-à-vis d'une réaction de gonflement interne

Le suivi du gonflement des ouvrages soupçonnés d'être atteints d'une réaction de gonflement interne est généralement assuré par distancemètrie et mesure de l'indice de fissuration (méthode d'essai LPC n° 47) dont le suivi dans le temps permet d'apprécier l'évolution du phénomène.

45


Pour plus d'information sur la gestion de ces ouvrages, on se référera au guide « Aide à la gestion des ouvrages atteints de Réactions de Gonflement Interne >> (Guide Technique LCPC/SETRA à paraître).

Si aucun système de protection n'est en mesure de stopper complètement les réactions de gonflement interne, il ne faut pas en conclure que toute protection est inutile. En diminuant le gradient hydrique entre le cœur et la peau du béton, la protection fait que les fissures sont moins ouvertes et mieux réparties. Elle empêche en outre la pénétration d'agents agressifs (sulfates, chlorures, etc.). Elle peut aussi prolonger la durabilité de l'ouvrage.

Alcali-reaction

Pour ce qui concerne l'alcali-réaction, il est possible que la caractérisation du support ait eu lieu lors du diagnostic (voir chapitre 4).

Si ce n'est pas le cas, il convient de déterminer l'importance de la fissuration ainsi que son évolution probable.

Si par ailleurs le pré-diagnostic à l'acétate d'uranyl (méthode d'essai LPC n°36), confirmé au Microscope Électronique à Balayage fait apparaître la présence de gel, il sera réalisé une analyse minéralogique complète et on essaiera d'estimer le potentiel d'évolution ultérieure par le biais de l'essai d'expansion résiduelle sur béton durci (méthode d'essai LPC n° 44).

Compte tenu des fissures qu'engendre l'alcali-réaction, on choisira un système étanche, extensible, c'est-à-dire admettant des allongements sans fissuration ni perte d'adhérence, et qualifié à l'essai de gonflement résiduel, c'est-à-dire ayant démontré qu'il réduit et ralentit sensiblement l'évolution des gonflements sur des éprouvettes de béton réactif soumises aux conditions d'humidité et de température de l'essai.

Réaction sulfatique

interne

Les symptômes visuels couramment observés sur les ouvrages touchés par une réaction sulfatique interne sont souvent proches de ceux constatés sous l'effet de l'alcali-réaction. Il s'agit d'une fissuration multidirectionnelle à maille relativement large.

Dans l'état actuel des connaissances, il n'existe pas d'essai accéléré permettant de prévoir l'évolution d'un béton atteint d'une réaction interne de gonflement sulfatique.

Il n'existe pas de méthodes de traitement des ouvrages malades car tous les ingrédients de la réaction se trouvent déjà dans les constituants mêmes du béton. Le seul moyen d'action consiste alors à limiter au maximum les apports d'eau extérieurs. Dans ces conditions, l'application de systèmes de protection à la surface du béton pourra être envisagée pour diminuer, voire arrêter, les apports d'eau. La problématique étant la même que pour l'alcali-réaction, on choisira alors les mêmes systèmes ayant de très bonnes propriétés d'étanchéité et de souplesse. Ces systèmes pourront être qualifiés par l'essai de gonflement résiduel dans l'attente d'un essai spécifique à la réaction sulfatique qui est en cours de développement au Laboratoire Central des Ponts et Chaussées.

Pour plus de renseignements sur cette problématique on se référera utilement au Manuel LCPC « Manuel d'identification de réactions de dégradation interne du béton dans les ouvrages d'art».

externe

La réaction sulfatique externe commence par une dégradation de surface qui se poursuit de plus en plus vers le cœur de l'élément au fur et à mesure que les sulfates pénètrent vers l'intérieur de la structure. Ces sulfates peuvent provenir d'eaux séléniteuses, de sols ou de remblais contenant des sulfates, ou encore de l'eau de mer. Ils réagissent avec les aluminates contenus dans le ciment pour former de l'ettringite, la formation de ce minéral s'accompagnant d'un gonflement du maté-

46


riau. La dégradation du béton par les sulfates d'origine externe se traduit généralement par un écaillage du béton ; mais lorsque la réaction se produit dans un milieu localement acide, il se produit en plus un «pourrissement» du béton.

Il est donc indispensable de purger les zones dégradées jusqu'au béton sain, en enlevant les écailles de béton et éventuellement les zones de béton sans cohésion avant toute application de produit. Un ragréage sera souvent nécessaire avant l'application du système de protection.

5.1.2 Méthodes de caractérisation du support suivant les agresseurs rencontrés

Si les paragraphes précédents détaillent l'influence de l'état du support en fonction de ses caractéristiques, le présent paragraphe permet pour sa part de déterminer, pour un chantier donné, les agents agresseurs et les mécanismes de dégradation en cause.

Pour ce faire, en plus des observations visuelles, il faudra procéder à des mesures non destructives et à des prélèvements pour analyses, conformément au tableau qui suit.

Essais utilisables pour caractériser un support suivant les agents agresseurs rencontrés

« . . Alcali- „ ,, . Eau de Agresseurs Gel + sel Sulfate , . COo CI'

réaction pluie ^ Mesures non destructives

porosité ouverte X X X

enrobage des armatures X X X X

enrouillement des armatures X X X X

résistivité - vitesse de corrosion X X X X

fissuration X X X

Prélèvements pour analyses

carbonatation X

perméabilité aux CI" X

teneuren CI" (à partir de prélèvement de carottes ou X de poudre)

taux de bulles

caractéristiques mécaniques (compression - traction) ou essai in situ pour évaluer la cotiésion du support

masse volumique-porosité

analyse pétrograptiique

potentialité de gonflement

analyse ctiimique

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X X

X X

47


Note : attention à ne pas confondre les essais dont il est question, qui font partie de la pan-

oplie des essais classiques disponibles pour la caractérisation des supports aidant traite-

ment, avec les essais de qualification des si/stcmcs de protection, objets du présent guide.

Prélèvement de carotte sur ouvragepour mesure de la profondeur de carbonatation

de carbonatation sur eprouveue pour dosage des chlorures

Appareil de r potentiel edéterminer Tetat d enrouillement de.3 ^

e de vitessede corrosion

48


Référence des essais utilisables

Essais non destructifs

Porosité ouverte

Enrobage des armatures

Enrouillement des armatures

Résistivité - vitesse de corrosion

Fissuration

Procédure Qualité RLPC EDOA 2,1 fictie Fe 2.1.4

Procédure Qualité RLPC EDOA.2.1 •• Évaluation en place de l'état du béton armé ou non.. + Norme

BS 1881.1204

PO LRPC EDOA.2.1 + fictie EDOA 2.1.6 + Norme ASTM CB76-91 « Half-cell potential of uncoated

reinforcing steel in concrète » ou RILEtVI TC154 <• Electroctiemical Techniques for measuring corro

sion of steel in concrète: fourth draft recommendations for half-cell potential measurements »

Méthode d'essai LPC n° 47 « Détermination de l'indice de fissuration d'un parement de béton »

RILEtVI TC 154 Techniques électrochimiques pour mesurer la corrosion dans le béton. Méthodes

d'essai pour la mesure sur site de la vitesse de corrosion des armatures du béton, au moyen de la

méthode de la résistance de polarisation

Essais sur prélèvements

Carbonatation

Perméabilité aux Ci-

Teneur en CI'

Taux de bulles

Procédure Qualité RLPC EDOA.2.1 « Évaluation en place de l'état du béton armé ou non >> + fiche EDOA

2.1.a " prélèvement d'écfiantillons par carottage » + Projet de Méthode d'essai LCPC n° 17

ou RILEM Recommandations CPC-18 « Measurement of hardened concrète carbonatation depht »

ouPrEN1504

ou AFPC-AFREM « Essai de carbonatation accélérée: mesures de l'épaisseur de béton carbonate »

Mode opératoire LCPC

Procédure Qualité RLPC EDOA.2.1 « Évaluation en place de l'état du béton armé ou non >> + fiche EDOA

2.1.b « prélèvements de poudres béton » + Mode opératoire LCPC « Méthode de prélèvement d'é

chantillons (poudres) pour la mesure de teneur en chlorures du béton »

+ «détermination des profils de concentration en chlorures » (page 58 des Méthodes d'essai LCPC

n° 58 « Caractéristiques microstructurales et propriétés relatives à la durabilité des bétons: métho

des de mesure et d'essai de laboratoire »

+ AFPC-AFREM « Extraction et dosage des chlorures libres (extraits à l'eau) et totaux dans le béton »

Norme ASTM C457 (méthode standard de détermination au microscope de la teneur en pores et des

paramètres du système de pores dans le béton durci dite « mesure du facteur d'espacement »).

Caractéristique mécanique - compression NF PI 8-406 ou autre, sachant que celle-ci s'applique à des cylindres normalisés, mais on peut avoir

des prélèvements carottés (avec utilisation d'une formule de correction) ou cubiques sciés dans le pré

lèvement (possibilité d'utiliser la norme pour mortier).

Masse volumique et porosité

Analyse pétrographique

Potentialité de gonflement

Analyse chimique

AFPC-AFREM « Détermination de la masse volumique apparente et de la porosité accessible à l'eau »

ASTM C856-95 « Standard practice for pétrographie examinafion of hardened concrète »

Projet de Méthode d'essai LPC n° 44 « Alcali-Réaction du béton: essai d'expansion résiduelle du

béton durci »

Procédure Qualité RLPC EDOA.2.3 « Évaluation des caractéristiques physico-chimiques du béton sur

prélèvement » + Recueil LCPC 1996 des modes opératoires pour l'analyse des ciments, bétons, sols

et roches.

49


5.2 Recensement des contraintes

Les contraintes à considérer pour choisir un système sont de plusieurs types : climatiques avant et pendant l'application, mais aussi en service: température, hygrométrie, vent, pluie, point de rosée; mécaniques: dilatations thermiques, présence de fissures; chimiques: pluies acides, eau salée, etc. ; liées aux conditions d'accès et de mise en œuvre; liées aux orientations du support: surface verticale ou en plafond, etc. ; esthétiques, etc.

Pour les lasures, les imprégnations, les peintures, les revêtements à base de résines, une surface sèche et une hygrométrie faible sont généralement souhaitables. Au contraire, pour les revêtements à base de liant hydraulique modifié, une surface humide et une hygrométrie relative supérieure à 60, voire 70 %, sont préférables. Dans tous les cas, et plus particulièrement pour les inhibiteurs, il conviendra de respecter la procédure du fournisseur.

Le présent guide ne prend pas en compte les résistances aux fumées et aux produits chimiques d'origine industrielle qui devront au besoin faire l'objet d'études particulières.

À l'inverse, les résistances aux pluies, au gaz carbonique, aux chlorures, sont des caractéristiques qu'il est indispensable de prendre en compte pour la pérennité des ouvrages vis-à-vis de la corrosion, notamment en milieu marin ou encore pour les parties d'ouvrages sur routes traitées aux sels de déverglaçage.

Pour les aspects résistance au feu et toxicité, il conviendra de se référer: au DTU Régies FA de septembre 1982 pour les problèmes d'incendie; à la Directive CE 1999/13/ce du Conseil du 11 mars 1999 pour la toxicité des peintures.

5.3 Choix des produits et systèmes

Plusieurs familles de produits et systèmes sont disponibles pour répondre aux fonctions attendues, mais ceci avec des degrés d'aptitude différents.

Le tableau suivant indique par 0 à XXX l'aptitude d'une famille de systèmes à remplir a priori une fonction d'après ses caractéristiques (XXX pour la plus adaptée).

Néanmoins, compte tenu de la très grande variété des systèmes et des compositions chimiques et minéralogiques, on peut trouver dans chaque famille l'exception, favorable ou défavorable, d'où l'intérêt d'un système de qualification et la nécessité de s'y référer pour le choix d'un système.

Les inhibiteurs, qui ne peuvent être qualifiés dans l'état actuel des connaissances et avec les essais disponibles, n'apparaissent pas dans ce tableau. À noter qu'ils sont en nombre limité et de natures très différentes, rendant impossible un jugement global de « famille ».

50


00

O 03 5. E <u --S -a ei g? ^

ë °

Imprégnations

Lasures

Peintures

Revêtements

FONCTIONS RECHERCHÉES

Protection contre les entrées

d'eau

Oà X

Oà X

0 à XXX

de ctilomres

OàX

OàX

O à X X

XX à XXX

de gaz carbonigue

0 à X

X à X X

X à X X X

Protection contre les réactions

de gonflement interne

Alcali-Réaction

OàX

Réaction Sultatigue

0 à X

Protection contre

l'écaillage dû au gel

X à XXX

les pressions d'eau

OàX

X à XXX

Aptitude

au nettoyage

X

X à XX

0 à XXX

Un référentiel de qualification des systèmes a été établi. Son phncipe est de qualifier les systèmes par rapport à des fonctions, à partir d'une combinaison de niveaux de performance à des essais élémentaires.

Les fonctions qualifiables sont: Protection contre la pénétration de l'eau

• Protection contre les chlorures • Protection contre le gaz carbonique • Protection contre les réactions de gonflement (alcali-réaction et réaction sulfatique) • Protection contre l'écaillage dû au gel • Protection contre les pressions d'eau

Le système peut aussi être qualifié vis-à-vis de sa résistance au nettoyage.

Pour être qualifié pour une fonction donnée, le système doit satisfaire différents essais permettant de vérifier son aptitude à remplir ladite fonction. La série d'essais à laquelle il peut être soumis est donc a priori différente d'une fonction à l'autre.

Pour une fonction donnée, la série d'essais à réaliser peut également être légèrement différente d'une famille de systèmes à l'autre : on ne testera pas, par exemple, l'adhérence d'un produit d'imprégnation, alors que pour un revêtement la vérification de sa bonne adhérence pour bien remplir sa fonction de protection sera indispensable.

Un système qualifié pour une fonction donnée, peut être qualifié en classe 2 ou 1 selon son degré d'efficacité. Classe 2 : système très efficace pour remplir ladite fonction de protection Classe 1 : système efficace

La classe de qualification d'un système pour une fonction, classe 2 ou classe 1, dépend du niveau de performance du système à chacun des essais qu'il doit subir pour être qualifié vis-à-vis de ladite fonction.

Pour chaque essai individuellement, les résultats sont jugés par rapport à 3 niveaux de performance Niveau 2 : le plus élevé Niveau 1 : intermédiaire Niveau 0: correspondant à un système qui n'a pas satisfait l'essai.

51


La qualification en classe 2 d'un système pour une fonction donnée ne signifie pas nécessairement que ce système a obtenu le niveau de performance 2 à chacun des essais correspondant à ladite fonction.

Le tableau de l'annexe 1 précise quels sont les niveaux de performance requis à chaque essai pour qu'un produit puisse être qualifié en classe 2 ou en classe 1.

Dans ce tableau, pour chaque fonction, la colonne est subdivisée en deux sous colonnes: classe 1 et classe 2. Dans chacune de ces colonnes, les indications 1 ou 2 portées sur les lignes de chacun des essais précisent le niveau de performance requis pour que le système puisse prétendre à une qualification en classe 2 ou en classe 1.

Ce tableau précise également quels sont pour chaque fonction, les essais obligatoires et ceux qui présentent un caractère optionnel et qui pourront donc être réalisés en complément à la demande du fournisseur (ces essais optionnels sont repérés par un o dans le tableau)

Certains essais doivent être conduits non seulement sur système neuf mais aussi sur système vieilli (après un vieillissement QUV de 500 h). Ces essais sont repérés dans le tableau par dans le cas des essais obligatoires et par • dans le cas des essais optionnels.

Le second tableau de l'annexe 1 donne pour chaque essai les valeurs seuils définissant les trois niveaux de performance ci-dessus définis.

Sur la base du référentiel et des résultats des essais de qualification, il convient de n'utiliser que des systèmes qualifiés, et de donner la préférence à ceux qualifiés en classe 2 pour la ou les fonctions attendues, sauf si une caractéristique optionnelle pertinente pour la protection n'est obtenue qu'avec un système de classe 1.

Tout produit qualifié fait l'objet d'une fiche d'identification qui peut servir de base aux contrôles ultérieurs.

52

.Chapitre §\

Application Mise en œuvre

Suivi Contrôle

6.1 Préparation des supports

La préparation du support béton destiné à recevoir une protection revêt une importance primordiale. Beaucoup de déboires (non-obtention de la fonction attendue) viennent, en fait, d'une préparation inadaptée du support avant application de la protection.

Si, par exemple, il faut protéger une surface présentant des défauts centimétriques tels que balevres et nids de cailloux par un système de peinture ou par un revêtement mince (moins de 3 mm), il sera préalablement nécessaire d'éliminer soigneusement ces balevres (ponçage, etc.) et de traiter les nids de cailloux (rebouchage, ragréage, etc.).

/ À l'opposé, un traitement « cosmétique » visant à faire « ressortir » l'aspect initial du béton par application d'une lasure, fera également ressortir des préparations préalables telles que ponçage ou ragréage... et aboutira à un résultat contraire à celui recherché.

Ces deux exemples montrent bien que le choix de la méthode de préparation du support béton passe impérativement par : - une caractérisation précise de l'état et des défauts de sa surface (voir chapitre 5), - une définition claire de la fonction recherchée et donc du type envisagé de protection.

Évidemment, la ou les méthodes de préparation du support doivent aussi respecter les recommandations des documents techniques des fabricants et les contraintes habituelles des chantiers (accès aux surfaces des hommes et du matériel ; possibilités d'alimentation et d'évacuation en eau, en abrasif, etc. ; bruit, poussières, etc.)

6.1.1 Objectifs de la préparation des supports

La préparation des supports peut comporter des « réparations » d'une part, une « préparation de surface » d'autre part, mais la limite entre les deux types d'opérations n'est pas toujours bien claire.

En général, les réparations interviennent avant la préparation de surface et ont comme objectifs : l'élimination puis la reconstitution éventuelle des parties non adhérentes ou dégradées en profondeur pouvant aller jusqu'à la mise à nu et la protection anticorrosion des armatures ;

- le traitement des fissures par pontage, calfeutrement ou injection. En cas d'arrivée d'eau, un traitement spécifique par injection devra être réalisé ;

- le traitement d'une porosité excessive (bullage, nids de cailloux, etc.), d'une usure superficielle par abrasion ou érosion pouvant nécessiter un ragréage ou un reprofilage.

55


Il n'est pas question ici d'être exhaustif et de développer les différents défauts et désordres des ouvrages en béton pouvant se présenter ainsi que les méthodes de réparation correspondantes. Il faut se reporter, à cet effet, au guide « Choix et application des Produits de réparation et de protection des ouvrages en béton » d'août 1996.

Il s'agit, par contre, de rappeler que des réparations peuvent être nécessaires avant l'application d'une protection de surface et d'insister sur le fait que ces éventuelles réparations peuvent avoir une incidence importante sur le choix (il faut s'assurer de la compatibilité entre le ou les produits de réparation et ceux de protection) et l'application d'une protection.

Sous réserve d'une confirmation du fournisseur, l'utilisation d'un inhibiteur qualifié peut éventuellement éviter ou limiter les opérations de purge.

L'objectif de la préparation de surface est de la rendre apte à recevoir une protection :

* restitution d'une planéité par élimination de défauts géométriques de type balévre, arêtes non rectilignes, élimination localisée de plaques de laitance, défaut d'alignement des coffrages, etc.

élimination de toute souillure et dépôts superficiels pouvant empêcher l'imprégnation et l'adhérence de la protection :

- poussières et toute pollution de surface de type efflorescence de calcite, dépôt de sels de déverglaçage, etc.

- huiles, graisses et toute matière grasse (résidu des échappements de voitures, etc.), - produits de cure et de décoffrage, - coulures de rouille provenant de la corrosion d'armatures, - micro-organismes.

En cas de surface très lisse pouvant rendre aléatoire l'accrochage d'un revêtement, la préparation de surface peut viser à conférer une rugosité à la surface béton.

6.1.2 Méthodes de préparation de surface

Le guide technique « IVIise en peinture des bétons de génie civil » de 1999, décrit différentes méthodes de préparation de surface également valables pour l'application d'une protection. Nous ne ferons ici que les reprendre sous forme d'un tableau donnant, par méthode, le résultat escomptable et quelques commentaires (précautions).

L'efficacité et les résultats obtenus par les techniques de projection d'abrasifs (à sec ou humide) ou d'eau Haute Pression, dépendent de nombreux paramètres dont les pressions utilisées, la gra-nulométrie de l'abrasif, le « savoir-faire » de l'opérateur, etc. Pour le nettoyage d'une surface, ces techniques sont les plus efficaces mais elles peuvent aussi être néfastes si des pressions trop élevées sont utilisées et déstructurent la surface du béton en révélant ou accentuant des défauts tels que bullage, nids de cailloux, trous, etc.

Dans ce contexte, et particulièrement quand ces techniques de projection d'abrasifs ou d'eau HP sont utilisées, l'essai de convenance prend toute son importance car il est l'occasion de lier, contradictoirement, les conditions opératoires à l'obtention d'un résultat.

Il faut, enfin, rappeler que toute méthode produisant des poussières, telle que le décapage par abrasif sec par exemple, devra être évidemment suivie d'un dépoussiérage.

56

Application, mise en œuvre, suivi, contrôle

Méthode Restitution Nettoyage Nettoyage

planéité (non gras) (gras)

Rugosité IVlicro-

organismes

Commentaires

Brossage/dépoussiérage

Ponçage

Lessivage

Lavage à l'acide

Projection d'abrasif à sec

ou grenaillage

Projection d'abrasif tiumide

oui

oui +/-

+/- oui

-

oui (avec

des biocides)

prohibé sur Béton Armé (sauf cas exceptionnel et avec étude spécifique)

oui non oui

oui non oui

oui

oui

dépoussiérage toujours nécessaire

uniquement applicable sur zone

trèslimitée, éviter le glaçage

(perte de rugosité)

éviter les solvants, préférer

lessives et détergents, rinçage

abondant et séchage

Abrasif humide souvent préféré

à l'abrasif sec pour des raisons

d'environnement

(moins d'émission de poussières)

Projection d'eau HP

Selon PrEN 1504-10:

Basse pression jusqu'à 18 MPa

Haute pression de 18 à 60 Mpa

Très haute pression de 60 à

110 MPa

oui oui (avec À oui (avec efficacité et résultats dépendant

détergent) vérifier des biocides) étroitement de la pression utilisée

* Une projection d'abrasif, à sec ou humide, permet une bonne élimination de la laitance pulvérulente ou adhérente.

57


6.2 Application des produits 6.2.1 Réception, stockage et préparation des produits

La réception des produits comprend les vérifications suivantes : quantités livrées par rapport à celles commandées, intégrité des emballages, lisibilité et conformité de l'étiquetage.

Il faut porter une attention toute particulière à l'étiquetage qui doit permettre une identification certaine des produits vis-à-vis de ceux choisis pour la protection. Cet étiquetage doit comporter les indications suivantes :

société productrice et usine de fabrication, nom commercial du produit (qui doit être strictement identique à celui choisi). date de fabrication et de limite de validité, numéro de lot, poids et/ou volume net, nature du composant dans le cas des produits à plusieurs composants, toutes les indications réglementaires de sécurité.

Si la procédure de protection comprend l'utilisation de produits de réparation (ragréage, injections, etc.), l'étiquetage doit comporter la référence à la marque NF. De même, dans le cas de l'application d'un système de peinture, il est conseillé d'utiliser ceux figurant sur la « Liste des systèmes de peinture qualifiés pour béton ».

Cette réception des produits peut comporter : - la réalisation de prélèvements conservatoires, destinés à s'assurer de la conformité des produits, - et/ou la fourniture, par le fabricant des produits, d'éléments écrits attestant la conformité du ou

des lots livrés à la commande. Ces éléments peuvent être un « certificat de conformité » voire un « bulletin d'analyse >> comme cela se pratique couramment pour les peintures (fourniture de la Fiche d'identification Rapide - F.I.R.).

La réception des produits est aussi l'occasion de vérifier que les ficlies de sécurité et les fiches techniques du fabricant sont présentes sur le chantier et accessibles aux opérateurs. Ces fiches doivent donner, de façon non ambiguë, toutes les indications utiles pour l'identification, le stockage, la préparation et l'application des produits.

Les conditions de stocioge des produits sont souvent à l'image de la qualité donnée aux conditions d'application... Même pour un « petit chantier », les conditions de stockage doivent respecter celles requises par le fabricant (bonne conservation des produits, respect des consignes de sécurité).

Un abri (local, << cabane de chantier », etc.) est nécessaire pour mettre les produits hors intempéries. Si nécessaire, il doit également les mettre hors gel ou les protéger de températures excessives. Il doit enfin être suffisamment spacieux pour pouvoir ranger les produits par nature.

Les modalités de préparation des produits diffèrent selon la nature chimique et la présentation de ces produits :

produit organique (à base de résine synthétique), minéral, à base de liant hydraulique modifié (LHM...) ou mixte, produit en phase solvant, phase aqueuse ou sans solvant, produit monocomposant, bicomposant... voire tricomposant.

58


En raison des nombreuses possibilités, il serait fastidieux d'entrer, ici, dans le détail des modalités de préparation des produits. Il y a lieu de rappeler quelques précautions de base (pour les principales familles utilisées) et d'insister sur le fait qu'il est essentiel de disposer de fiches précises détaillant ces modalités et les précautions à prendre notamment au point de vue hygiène et sécurité.

Par rapport aux indications de la fiche technique, il faut veiller particulièrement aux points suivants :

Cas des produits organiques (à base de résines synthétiques...)

e pour les produits suivantes :

- Respecter la nature et les proportions de diluant. Il ne faut pas accepter qu'un diluant d'une autre nature que celle donnée par le fabricant soit utilisé. Les proportions de diluant dépendent du mode d'application et de facteurs tels que la température du produit lors de son application.

- Il est préférable d'appliquer le produit en « prêt à l'emploi » sans ajout de diluant. Il ne faut jamais dépasser les quantités maximales de diluant devant figurer sur la fiche technique.

- Ces précautions sont sensiblement les mêmes quand le diluant est de l'eau (produit en phase aqueuse).

NB : CCS prccautioiis concernant les diluants s'api'liqiicnt cgaleniciit aux produits nnnéraux d'iniprcgiiation (csscnticlleinciit inono-coniposiuit).

• pour les produits à plusieurs composants :

- On veillera à obtenir un bon mélange des composants et, surtout, à respecter les proportions données par la fiche technique (proportion base/durcisseur exprimée en poids ou en volume selon les fabricants). Dans la plupart des cas, des dispositifs mécaniques (malaxeur, agitateur, etc.) sont nécessaires et une vitesse optimale d'agitation est à respecter.

- Il ne faut, en aucun cas, fractionner le contenu des emballages. - Un temps de « mûrissement » (temps entre le mélange des composants et l'application du

produit) est à respecter.

Cas des produits à base de liant hydraulique modifiés (LHM...) ou mixtes (avec résine réactive)

Ces produits se présentent... - en 2 composants (cas général : liquide + poudre) dans le cas des LHM, - en 3 composants dans le cas des produits mixtes avec résine synthétique réactive (résine

époxyde bi-composant + poudre).

Pour ces produits, livrés en conditionnements prédosés, il est impératif de ne pas fractionner ces conditionnements.

6.2.2 Application des produits

M Humidité du support et conditions climatiques d'application Selon sa nature, un produit peut être plus ou moins tolérant vis-à-vis de l'humidité du support d'une part, des conditions climatiques pendant l'application et/ou la formation du film d'autre part.

D'une manière générale, les produits les moins tolérants sont les produits organiques solvantés. Les produits à base de liant hydraulique modifié (LHM) sont, en principe, plus tolérants.

Il en ressort que la fiche technique du produit doit impérativement préciser ces données : - état d'humidité requise pour l'application : support sec ou humide, - conditions climatiques à respecter pendant l'application et, le cas échéant, la formation du film.

59


Si une application sur surface sèche est requise, il faut s'assurer visuellement qu'il n'y a pas d'humidité en surface.

Si une application sur surface humide est possible et/ou préconisée, il faut s'assurer que la surface n'est pas ruisselante. Tout cela suppose, bien évidemment, que les venues d'eau extérieures et/ou sous pression auront été préalablement traitées.

Les conditions climatiques à prendre en considération sont la température et l'hygrométrie de l'air ambiant et, éventuellement la température du support pour s'assurer que celui-ci reste bien au-dessus du point de rosée (cas des produits ne tolérant pas une humidité de surface).

La fiche technique doit préciser les températures minimale et maximale à respecter pendant l'application et, le cas échéant, la formation du film. Il est ainsi reconnu, par exemple, que les peintures ou revêtements à deux composants de type époxyde ou polyurethane, tolèrent difficilement des températures inférieures à 5 °C (en dessous, la réticulation s'arrête et ne redémarre pas) et supérieures à 40 °C (évolution de la viscosité modifiant les données d'application, formation d'un film de surface bloquant l'évaporation des solvants etc.).

Mode (matériel) d'application

Les types possibles de matériel d'application sont très divers selon : - d'une part les quantités à appliquer, - d'autre part la nature et la présentation du produit (imprégnation - lasure - peinture - revêtement

mince).

Les fiches techniques doivent impérativement donner les modes conseillés et possibles d'application : - modes manuels : brosse, rouleau, taloche, etc. - modes mécaniques : matériel par projection tels que pistolets air ou Airless®, (pour les peintures

et revêtements organiques), matériel spécial pour bi-composant, pots à pression avec buses de gros diamètre.

Les principaux avantages et inconvénients des grandes familles de matériel sont rassemblés dans le tableau ci-dessous :

brosse

rouleau

spatule'

pistolet air

pistolet Airless®

Avantages

• bonne maîtrise des épaisseurs

• pas de perte ni de projection

• bonne « mouillabilité » de la surtace

• rendements plus élevés

• pas de perte ni de projection

• idem rouleau

• bons rendements

• maîtrise et régularité des épaisseurs

• obtention de fortes épaisseurs

• bons rendements

• maîtrise et régularité des épaisseurs

• obtention de fortes épaisseurs

Inconvénients

• rendements faibles donc coût élevé

• obtention de faibles épaisseurs

• mauvaise maîtrise des épaisseurs

• inclusion d'air dans le feuil

• mauvaise maîtrise des épaisseurs

• aspect de surface

• pertes et projections (overspray)

• inclusion d'air dans le feuil

• accessibilité de certaines parties

• pertes et projection (overspray)

• accessibilité de certaines parties

1. Pour les LHM (Liant Hydraulique Modifié)

60


Application à la spatule

Pour ce qui concerne plus particulièrement les produits organiques, les fiches techniques associent à un mode d'application des taux minimum et maximum de dilution et précisent, pour les applications par pistolet, les diamètres de buses et les pressions.

Toutes ces données sont évidemment à respecter.

X Temps de séchage, délais entre couches, épaisseurs appliquées Les fiches techniques donnent des temps de séchage du revêtement qu'il convient de contrôler pour s'assurer des bonnes préparation, application et réticulation du produit. Un écart important entre le temps indiqué et celui constaté indique un problème qu'il faut analyser pour en apprécier la gravité.

Il faut toutefois rappeler que l'indication d'un temps de séchage n'a pas grande signification sans préciser les points suivants : - type de temps de séchage : « à cœur », « en surface », « apparent complet », - température, hygrométrie et épaisseurs auxquelles le temps de séchage indiqué s'applique.

C'est la raison pour laquelle il faut contacter le fabricant de produit lors d'un problème sur le temps de séchage.

Pour les systèmes multicouches, le délai entre couches est à respecter. Les minima et maxima doivent figurer, également, sur la fiche technique. Là aussi, ces délais dépendent de la température ambiante.

Enfin, inutile d'insister sur le fait que pour une protection basée sur la formation d'un feuil en surface, la maîtrise de l'épaisseur de ce feuil est primordiale.

Celle-ci est avant tout liée au savoir-faire de l'applicateur (ainsi, nous venons de le voir, qu'au type de matériel d'application utilisé). Sa vérification est incontournable et peut se faire de différentes façons : - par le suivi des consommations de produit, méthode la plus simple mais qui ne donne qu'une

épaisseur globale et non celle qui compte : l'épaisseur en tout point ; - par mesure de l'épaisseur humide (jauge de Nordson, peigne, roue, etc.). Cette mesure doit faire

partie de « l'arsenal » minimum du contrôle interne de l'applicateur ; - par vérification des épaisseurs sèches obtenues... cette vérification est possible (par des méthodes

optiques) mais elle présente l'inconvénient d'utiliser des méthodes destructives.

Pour les inhibiteurs et imprégnations, la notion d'épaisseur n'a pas de signification puisque ces produits ne sont pas filmogènes. Par contre, les quantités (en Kg ou Litres par m )̂ sont à respecter.

61


6.3 Assurance de la qualité, suivi et contrôles 6.3.1 Plan d'assurance de la qualité (PAQ), consistance et définitions

Pour assurer une bonne qualité de la mise en œuvre et, donc, obtenir la durabilité escomptée de la protection, des contrôles doivent intervenir à tous les niveaux. Dans le cadre de son marché, l'entreprise remet au maître d'œuvre un Plan d'Assurance de la Qualité (PAQ) dont la consistance est la suivante :

• Une note d'organisation générale :

- identifie les intervenants (maître d'ouvrage, d'œuvre, entrepreneur, sous traitants et fournisseurs), - désigne l'encadrement responsable du chantier en précisant sa qualification et ses références

professionnelles, - désigne un responsable pour chaque tâche de contrôle, - donne les principes et les conditions d'organisation de ce contrôle.

• Les documents d'exécution :

- indiquent les moyens (produits, personnel et matériel) utilisés, - donnent les procédures de mise en œuvre, - listent les contrôles et en indiquent les modalités.

• Des documents de suivi d'exécution :

- traduisent matériellement les contrôles, - et/ou apportent la preuve des qualifications et/ou certifications des moyens mis en œuvre.

La note d'organisation générale ainsi que les documents d'exécution sont soumis au visa du maître d'œuvre avant le chantier ou l'opération concernée alors que les documents de suivi d'exécution sont simplement tenus à sa disposition et lui sont remis en fin de chantier.

Les opérations de contrôle sont de deux natures : le contrôle intérieur (à l'entreprise) et le contrôle extérieur (du maître d'œuvre). Pour des chantiers importants ou comportant des difficultés techniques particulières, il est possible de scinder le contrôle intérieur en contrôles interne et externe. Le contrôle interne est celui réalisé par l'opérateur direct en l'appliquant à la propre tâche qu'il effectue (« autocontrôle ») alors que le contrôle externe (dans la mesure où il est demandé par le maître d'ouvrage) s'assure que le contrôle interne est correctement réalisé. Ce dernier est effectué sous la responsabilité de l'entrephse mais par une personne indépendante du responsable ou du chef de chantier

Enfin (et pour en terminer avec les définitions) les différentes opérations de contrôle sont orchestrées au moyen de points critiques et de points d'arrêt.

Un point critique est une opération ou une phase du chantier donnant lieu d'une part à un délai de préavis permettant au maître d'œuvre d'exercer son contrôle s'il le désire et d'autre part à la mise à disposition du maître d'œuvre des documents de suivi d'exécution évoqués ci-dessus.

Un point d'arrêt est une opération ou une phase du chantier donnant lieu à la production de documents remis au maître d'œuvre. Un accord explicite de ce dernier est alors nécessaire pour pouvoir passer à la phase suivante du chantier ; accord qui n'enlève en rien la responsabilité de l'entreprise sur la qualité du travail réalisé.

Afin de préciser : - la nature des contrôles à réaliser, - qui en a la charge (contrôles intérieur ou extérieur), - comment ces deux contrôles s'organisent en définissant les points critiques et les points d'arrêt,

62


le tableau c i -après propose des é léments à inclure au C C T R

Opération ou contrôle Point

critique d'arrêt intérieur extérieur

Contrôle Documents (à fournir pour lever un point

d'arrêt ou à disposition iors d'un point critique)

Opérations préaiables au ctiantier

Réunion préalable X -PAQ

-Planning

- Cadre des documents de suivi

Epreuve de convenance

• réparations (éventueiiesj et préparation du support

• préparation et application des produits X X - document de suivi du contrôie intérieur

- PV d'essai du contrôle extérieur

' essais

Suivi du chantier

Réparations (éventuelles) et préparation

du support (conformité à l'essai de convenance)

(selon §61)

• conformité des moyens (matériel, abrasif)

• conformité du résultat

- document de suivi du contrôle intérieur - éventuellement, fiches de non conformités

et d'actions correctives

Produits et matériaux (selon § 621)

• Réception, stockage et préparation - ficfies de sécurité et ficfies tectiniques

- certificat de conformité ou ficties « FIR » - cafiier de suivi des livraisons et consommations

-éventuellement, fiches des non conformités


Application des produits (conformité à l'essai

de convenance) (selon § 622)

• propreté et humidité du support

• conditions climatiques

• conformité du matériel d'application

• temps de séchage, délai entre couches,

épaisseurs humides et consommations

- document de suivi du contrôle intérieur

-éventuellement, fiches de non conformités


Centrafe final et réception

Cas des lasures, peintures et revêtements • Épaisseurs sèches, adhérence, aspect et couleur

Cas des inhibiteurs et imprégnations'

- PV de réception

1 Dans l'état actuel des connaissances, il n'existe pas de méthode non destructive permettant de contrôler la profondeur de pénétration de ces produits. Le PAQ de l'entreprise pourra préciser l'intensité des contrôles et la méttiode de vérification.

6.3.2 Opérations préalables au chantier

î l La réunion préalable Le fait d'avoir p lacé cet te réunion en « point d'arrêt » montre bien son impor tance . Cel le-c i a pour

b u t :

- d e rappeler, au m o y e n du PAQ, la consistance des travaux, des spécif icat ions, des contrôles et

d e leur organisat ion,

- d e fixer les modal i tés pour la levée des points d'arrêt et pour le préavis des points cri t iques,

- d e se mettre d 'accord sur le cadre des d o c u m e n t s d e suivi d 'exécut ion ,

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- d'aborder les points forts ou délicats devant faire l'objet d'une attention particulière,- de juger de la compatibilité des procédures et moyens prévus et du planning affiché avec les

fiches techniques des produits,- d'examiner le Plan de prévention de sécurité et de protection de la santé (PPSPS) et le Plan de

protection de l'environnement quand cela est pertinent (milieu clos, zone sensible, etc.)- d'organiser l'épreuve de convenance.

Il est nécessaire que les intervenants suivants participent à cette réunion : maître d'œuvre, respon-sable du chantier, responsables des contrôles intérieur et extérieur, le coordonnateur de sécurité.Le cas échéant, il peut être également nécessaire d'y inviter le fournisseur du ou des produits deprotection.

L'épreuve de convenance

Autre « point d'arrêt » devant donc être considérécomme important : l'épreuve de convenance. Sonobjectif est de s'assurer que le résultat spécifié peutêtre obtenu dans les conditions et avec les moyensréels du chantier.

Celle-ci doit porter sur la préparation du support d'unepart, sur la préparation et l'application des produitsd'autre part. Elle est aussi l'occasion de tester, et sibesoin d'affiner, les procédures de contrôle. Pour êtreefficace, elle est dirigée, en priorité, vers les pointsforts ou délicats devant faire l'objet d'une attentionparticulière (points ayant déjà été évoqués lors de laréunion préalable).

Les intervenants sont les mêmes que ceux ayant par-ticipé à la réunion préalable en y ajoutant, bien évi-demment, les opérateurs. Pour certaines opérationsdélicates, où le « savoir-faire » de l'opérateur est cri-tique, il est possible que le (ou les) opérateur(s)fasse(nt) l'objet d'un agrément de la part du maîtred'œuvre.

Application

Ce peut être le cas, par exemple, pour une préparation du support par projection d'abrasif secou humide ou par projection d'eau sous pression. L'efficacité d'une telle opération dépend descaractéristiques du matériel (pression, granulométrie de l'abrasif, etc.) mais aussi de la distanceà la surface, de la vitesse d'avancement... bref du « savoir faire » de l'opérateur. Par ailleurs, lerésultat à obtenir relève souvent d'un compromis entre une préparation insuffisante (nettoyageinsuffisant, rugosité trop faible...) et une préparation trop sévère provoquant une dégradation dubéton de surface. Outre l'agrément de l'opérateur, il sera alors très utile de conserver la surfacede convenance pendant la durée du chantier et/ou de réaliser des clichés photographiques desdeux états de surface extrêmes « encadrant » celui à obtenir. Ils (la surface conservée et/ou lesclichés photographiques) serviront ultérieurement comme référence(s) pour le suivi du chantier.

Il est important que l'épreuve de convenance fasse l'objet d'un compte rendu détaillé auquel onse référera pour le suivi ultérieur du chantier.

64


6.3.3 Suivi du chantier

Le tableau du paragraphe 6.3.2 qui précède résume de façon suffisamment précise : - les opérations à suivre (préparation du support, préparation et application des produits), - les modalités souhaitables d'organisation du contrôle (points critiques devant donc faire l'objet

d'un préavis de la part du contrôle intérieur permettant au maître d'œuvre ou à son contrôle extérieur d'intervenir s'il le souhaite),

- les documents soit à fournir pour lever un point d'arrêt, soit à disposition (du maître d'œuvre ou de son contrôle extérieur) lors d'un point critique.

6.3.4 Contrôle final et réception

Le contrôle final et la réception de la protection portent sur des paramètres spécifiés au marché.

Ceux-ci peuvent être classés en deux grands groupes : - des grandeurs caractéristiques de la protection devant être obtenues pour que la fonction

recherchée soit assurée. Pour les revêtements filmogènes, il s'agit essentiellement de l'épaisseur sèche du feuil, de son adhérence au subjectile et de l'absence de défaut visible,

- des grandeurs caractéristiques de la (ou des) fonction(s) recherchée(s), qu'il s'agisse d'une fonction principale (imperméabilité à l'eau, aux gaz, etc.) ou d'une fonction dite secondaire (paramètres d'aspect tels que brillance et couleur par exemple).

Nous ne reprendrons ici que les grandeurs mesurables sur site, pouvant donc être intégrées dans la spécification en tant que contrôle final pour réception.

Il est important de souligner que toutes les déterminations et mesures ci-après sont délicates (y compris la mesure de l'épaisseur par méthode optique destructive) et sont donc à confier à des spécialistes.

Par ailleurs, les méthodes de ces déterminations et mesures sont données en annexe 2 à titre informatif.

X Épaisseur sèche du feuil (revêtements filmogènes) il a déjà été dit au paragraphe 6.2.2 que l'épaisseur sèche du feuil pouvait être obtenue de trois façons différentes : - par le suivi des consommations de produit, qui ne donne qu'une épaisseur globale et non celle

qui compte : l'épaisseur en tout point, - par la mesure des épaisseurs humides qui doit faire partie de « l'arsenal » minimum du contrôle

interne (on calcule ensuite l'épaisseur sèche correspondante au moyen de l'extrait sec volu-mique),

- par la vérification des épaisseurs sèches au moyen de méthodes optiques destructives (valablement applicables sur support béton que pour des épaisseurs sèches supérieures à 100 pm).

En fait, les trois voies sont à mettre en œuvre simultanément.

X Adhérence du feuil (revêtements filmogènes) L'adhérence du feuil au subjectile est le plus souvent mesurée par résistance à l'arrachement (pull off) selon NF P 18-852 modifiée.

Sur site, des précautions sont à prendre pour la réalisation de cet essai : - il s'agit d'un essai destructif, donc prévoir la réparation du feuil sur la zone d'essai.

65


- pour avoir un résultat représentatif, il est nécessaire de multiplier le nombre de zones d'essai (lenombre d'essais par zone étant fixé dans la norme NF P18-852),

- utiliser des plots d'arrachement de 5 cm de diamètre, de préférence à ceux de 2 cm trop petitscompte tenu de la dimension des granulats du béton,

- attendre au moins 2 semaines après l'application de la protection pour réaliser l'essai.

Des précautions sont également à prendre pour l'interprétation des résultats, la qualification de lanature de la rupture (dans le béton, à l'interface béton/revêtement, au sein du revêtement, etc.)peut être aussi importante que la simple valeur de rupture.

Au cas où une valeur minimale serait incorporée au marché, il ne faudrait pas descendre en des-sous de 1 MPa. Mais il convient, toutefois, de rester prudent et réaliste car une spécification surl'adhérence d'un revêtement n'a de signification que dans la mesure où la résistance propre dubéton subjectile est supérieure à cette spécification... ce qui suppose qu'elle soit connue en lamesurant, par exemple, lors du diagnostic.

BT-CRISCet essai permet de vérifier que le produit appliqué réduit la perméabilité à l'air de la surface du pare-ment. Il consiste à créer une dépression à l'intérieur d'une cloche étanche appliquée à la surface duparement et à mesurer le délai nécessaire (tempscaractéristique) pour le rétablissement de lapression atmosphérique à l'intérieur de lacloche.

Les spécifications minimales qu'il est recom-mandé d'inscrire au marché pour l'utilisation decet essai en contrôle de chantier peuventreprendre les valeurs définies pour la qualifica-tion des produits à l'essai BT-Cris sur éprou-vette de référence, à savoir :Te > 5000s pour un produit de classe 2,Te > 200s pour un produit de classe 1. Appareillage BT-CRIS

Observation visuelle et aspect du feuilInutile d'avoir l'épaisseur requise et l'adhérence spéci-fiée si le feuil sec présente des défauts mettant en périlson étanchéité. Ces défauts sont le plus souvent visi-bles à l'œil nu : bullage, cloquage, pinholes (trous d'é-pingle pouvant aller jusqu'au béton), faïençage,craquelage...

Il sera d'une part toujours utile d'en comprendre l'ori-gine et d'autre part d'en évaluer la nocivité réelle aumoyen d'essais de performance du type « perméabilitéau gaz » ou « perméabilité à l'eau ».

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66


X Couleur (stabilité) Si une stabilité de la couleur de finition est spécifiée, la mesure de la couleur est réalisée en fin de chantier en tant que « point zéro » pour le suivi ultérieur de cette stabilité (détermination des caractéristiques colorimétriques initiales).

Cette mesure est réalisée selon la norme NF T 34-554 qui comporte deux parties : -partie 1 : « Critères de performance » détaillant les conditions géométriques de la mesure par

colorimètre ou spectrocolorimètre et donnant, pour 23 couleurs RAL, les écarts colorimétriques AEg^ maximaux admissibles pour qu'une couleur puisse être considérée comme stable (pour les autres couleurs, il convient de définir un AE ,̂̂ réaliste en s'aidant des conseils d'un spécialiste),

- partie 2 : « Détermination sur ouvrage en service » donnant le mode opératoire pour mesurer des écarts colorimétriques (AE^ )̂ sur ouvrage et déterminer la stabilité (constance ou uniformité) d'une couleur de finition après un temps « t » de service.

X Cas des inhibiteurs Pour les inhibiteurs, le contrôle consiste à vérifier en laboratoire sur des carottes prélevées sur l'ouvrage que la concentration de produit actif au niveau des armatures dépasse le seuil spécifié.

6A Hygiène^ sécurité, protection de Venvironnement 6.4.1 Hygiène, sécurité

En application des dispositions législatives et réglementaires (loi du 31/12/1993 et décrets d'application), chaque chantier devra s'assurer de la présence d'un coordonnateur SPS, de niveau 1, 2 ou 3 selon la catégorie de chantier concernée.

Une vue particulière sera envisagée pour ce qui concerne les risques liés à la mise en œuvre de produits dont certains composants peuvent présenter des risques notamment de toxicité.

Lorsque le chantier sera de catégorie 1 ou 2, le Plan Général de Coordination (PGC) fera mention des risques liés à l'utilisation des produits ainsi que de l'obligation de fournir les Fiches de Données Sécuhté (FDS) spécifiques au produit ou à ses composants.

En outre, tout produit introduit sur le chantier devra être muni d'un étiquetage réglementaire (DM du 3 décembre 1992).

Lors des travaux, une protection des opérateurs sera réalisée. Le choix des dispositifs de protection doit être fait en prenant en compte les recommandations indiquées sur les FDS.

On privilégiera une protection collective, notamment pour les travaux en enceinte confinée. Cette protection collective pourra se faire par la mise en place d'une ventilation forcée, assurant à la fois l'évacuation des éventuelles vapeurs nocives et l'apport d'air frais, non pollué.

En parallèle, un suivi régulier des concentrations des divers polluants sera réalisé à l'aide de capteurs étalonnés sur un seuil d'exposition défini par rapport aux VME (Valeur Moyenne d'Exposition).

Pour les autres conditions d'application ou lorsque l'environnement immédiat ne permet pas la mise en œuvre de protection collective, on équipera chaque opérateur d'un équipement de protection individuelle.

67


Dans ce cas, seront privilégiés :

- les appareils filtrants à ventilation assistée :

- type TM par les masques et demi-masques (NF EN 147), - type TH par les cagoules (NF EN 146) ;

les appareils isolants non autonomes :

- à air libre, - à adduction d'air comprimé.

En outre, la mise en oeuvre des produits de traitement du béton nécessitera l'utilisation de vêtements de protection jetables, de gants de protection néoprène ou vinyle, la protection des yeux et du visage dans le cas de risque d'eclaboussures ou d'atomisation de produit ainsi que la mise à disposition de douches (eau chaude et froide) pour l'hygiène des opérateurs.

6.4.2 Protection de Tenvironnement

Avant de démarrer les travaux, il est impératif de tenir compte des contraintes liées au respect de l'environnement du site, définies dans la loi n° 92-646 du 13 juillet 1992, et d'établir, si nécessaire, une procédure en vue d'obtenir les autorisations légales de démarrage des travaux et les certificats d'acceptation préalable pour les déchets dangereux.

En particulier, l'Entrepreneur devra tenir compte des spécifications relatives à la récupération, au transport et au traitement des déchets générés par les opérations de préparation de surface et d'application des produits.

Dans le cas de décapage d'un revêtement ancien, préalable à un traitement nouveau, il faudra s'assurer des conditions d'élimination du produit existant. Cette question devra être examinée avant le lancement de l'appel d'offres. Elle constitue en effet une contrainte à prendre en compte très en amont dans la démarche.

68

Chapitre y

I I ^ Durdbilîté — Garanties

I

7.1 Durabilite

La durabilite d'un revêtement convenablement choisi et exécuté sur un support sain, dépend de son exposition, des conditions d'environnement auxquelles il est soumis, mais aussi de ses conditions d'entretien [cf. Pr EN 1062 et NF P 84 404-1).

La durabilite maximale d'un revêtement ne peut être atteinte qu'avec des interventions préventives

d'entretien périodiques. Ces interventions comprennent normalement :

le nettoyage périodique des moisissures, mousses et autres corps étrangers, t la maintenance des ouvrages contribuant à la protection des parois revêtues contre l'eau,

notamment au droit des points singuliers qui délimitent le revêtement,

• la réparation des parties de revêtement détériorées par un usage anormal (chocs d'origine mécanique ou thermique, frottements d'objets contondants, projections de produits chimiques sous forme liquide ou de vapeur, etc.).

7.2 Garanties

La durabilite ne constitue pas une « durée de garantie », c'est une notion technique qui peut aider le maître d'ouvrage à établir un programme d'entretien.

La durée de garantie est une notion juridique qui fait l'objet de dispositions précises dans la partie administrative d'un contrat. La durée de garantie est généralement plus courte que la durabilite. Il n'existe aucune règle corrélant ces deux durées.

S'agissant ici de systèmes de protection destinés à prolonger la durabilite de l'ouvrage, il y a lieu de faire appel à deux types de garantie :

• Premier type

Dans le cas des imprégnations, lasures, peintures jusqu'à 300 |jm d'épaisseur sèche, les caractéristiques du système rapporté (on désigne ainsi un système dissociable de son support par décapage), dont la durabilite envisageable est de l'ordre de 5 à 8 ans, il sera demandé une garantie contractuelle de bon fonctionnement de 2 ans, comme cela se pratique — obligatoirement — pour les ouvrages de bâtiment.

71


Dans le cas de revêtements d'épaisseur sèche supérieure ou égale à 300 \im, dont les caractéris-tiques permettent de protéger durablement des éléments constitutifs en béton contre les agres-sions de l'environnement (protection contre les entrées d'eau, protection contre la carbonatation,le gel, etc.) pour éviter la dégradation de l'ouvrage, le bon fonctionnement du système rapportéengage la responsabilité décennale des constructeurs.

Pour des raisons similaires, mais avec un traitement apporté indissociable du béton à protéger, lessystèmes inhibiteurs de corrosion engagent également la responsabilité décennale des construc-teurs.

Les durées de garantie qu'il est conseillé d'indiquer dans les marchés sont données dans lestableaux qui suivent.

7.2.1 Cas des lasures, peintures et revêtements

On distingue plusieurs composantes dans la garantie :

«• celle relative à la ou les fonctions principales attendues en terme de protection du béton,

• celle relative au décollement, ou au cloquage du revêtement,

• celle relative à la couleur,

complétée par

• celle relative à la fissuration, si cette caractéristique est spécifiée.

Concernant la fissuration, il est précisé que le processus de qualification des produits intègre une

exigence minimale de résistance à la fissuration. Toutefois dans le cas d'un ouvrage pouvant pré-

senter une fissuration importante (voir plus loin paragraphe « Critère d'appréciation de la garantie

vis-à-vis de la fissuration »), il convient dans le marché de prévoir une exigence complémentaire

de résistance à la fissuration, avec des critères de garantie tels que définis dans ledit paragraphe.

L'attention est par ailleurs attirée sur le fait que, dans la pratique, cette exigence complémentaire

ne peut généralement être satisfaite que par des systèmes d'épaisseur supérieure à 600

Le tableau ci-dessous précise les durées de garantie contractuelles qu'i l est conseillé de men-

tionner dans le marché pour les différents types de fonction visés, selon la gamme d'épaisseur

sèche du revêtement :

Épaisseur sèchedu revêtement

Fonction(s)principale(s)

Décollement,

cloquageFissuration

Uniformitéet constancede la couleur

50 nm à 300 ̂ m

300 |!m à 3 mm

2 ans

10 ans

2ans(*)

10 ans (**) 10 ans

2 ans

2 ans

(*) Dans le cas des systèmes de protection par peinture, cette valeur de 2 ans, réduite par rapport aux valeurs qui figurent dans l'additif au fascicule 65A du CCTGd'août 2000 (respectivement 4 ans pour les peintures monocomposants et 5 ans pour les peintures bicomposants) est significative d'une bonne tenue du système,sans décollement, ni cloquage — condition essentielle pour que la fonction principale de protection visée puisse être assurée en plus de l'aspect esthétique.

( " ) La garantie de 10 ans pour la fonction principale de protection implique une bonne tenue du système, sans décollement ni cloquage pendant une durée de 10 ans,supérieure aux 6 ans minimum prévus par l'additif au fascicule 65A du CCTG — août 2000 pour les systèmes de protection à base de peinture monocomposant, etaux 8 ans minimum s'ils sont à base de peinture bicomposant

72

Durabilité —Garanties

Nota ; • les épaisseurs sèches visées dans le tableau doivent avoir été précisées dans le marché. • les composantes relatives à la tenue du revêtement et de sa couleur sont caractéristiques de son efficacité. Autrement dit, toute

défaillance vis-à-vis de l'un des critères à satisfaire est considérée comme sif;nificatiî'e d'un mauvais fonctionnement du système rapporté.

• les critères de garantie exposés sont ceux de la « bonne tenue » du revêtement telle que définie dans la norme NF T 36 001 — Dictionnaire technique des peintures et des travaux d'application et qui est pour la protection visée indispensable à son bon fonctionnement. Concernant l'exigence complémentaire de stabilité de sa couleur dans les limites fixées (cf. article. 7.1.4), au-delà de sa seule variation uiiiforaie, elle est i}u1i>pen>able pour préjuger favorablement à 2 ans du bon co}}iportenient ultérieur des systèmes visés.

• // est rappelé que les couleurs choisies, en raison des chocs thermiques consécutifs à l'absorption de ré)U'rgie luiuiueusc qui solliciteraient autant le revêtement que le support, ne doivent pas correspondre à des teintes foncées quand il s'agit d'ouvrages exposés. Selon la norme NF P 74 201-1, les couleurs à retenir sont telles que : - leur coefficient d'absorption du rai/onnenient solaire est < 0,7, - ce qui équivaut sensiblement à un indice de liimi)iance lumineuse Y > 35 %.

X Critères d'appréciation de la garantie pour différents types de fonctions principales

Protection contre la carbonatation

• pas d'augmentation de la profondeur de pénétration du front de carbonatation par rapport à celle mesurée sur une ou des zones de référence de l'ouvrage avant la mise en œuvre de la protection (nécessite le prélèvement de carottes).

Protection contre la pénétration des chlorures

• pas d'augmentation de la concentration de chlorures par rapport à celle évaluée dans une ou des zones de référence de l'ouvrage avant la mise en œuvre de la protection (nécessite le prélèvement de carottes).

Nota :

l'évaluation de la concentration en chlorures doit être réalisée à plusieurs niveaux de profondeur avant les armatures pour tenir compte d'une éventuelle migration du front de chlorures vers l'intérieur du béton alors que le revêtement de surface par sa fonction d'étanchéité empêche la pénétration de nouveaux chlorures dans le béton.

Protection contre l'écaillage

aucune évolution de l'aspect, en particulier absence de décollements, cloquages {cf. critères décrits au paragraphe « Critère d'appréciation de la garantie vis-à-vis des décollements, cloquages »).

Protection contre l'alcali-réaction

• dans l'état actuel des connaissances, il n'est pas défini de durée pouvant être garantie vis-à-vis de ce phénomène. La cause du phénomène n'étant pas supprimée par la mise en place d'une protection à la surface du béton, la garantie ne peut porter que sur les exigences en matière de résistance à la fissuration {cf. critères définis en « Critère d'appréciation de la garantie vis-à-vis de la fissuration »).

Protection contre les pénétrations de gaz, de vapeur d'eau

Si des garanties contractuelles sont à définir, le CCAP de l'ouvrage devra prévoir des clauses particulières d'application non prévues dans ce guide.

73


X Critère d'appréciation de la garantie vis-à-vis des décollements, cloquages

Pendant la durée de garantie, il n'est pas toléré d'altérations telles que décollements, pelages et cloquages, à quel que niveau qu'ils se produisent, dont la surface cumulée dépasse 5 % de celle de l'élément de référence.

Sauf disposition différente du marché, cette surface de référence a pour valeur : la surface de l'élément structurel, si elle est inférieure à 1 m^, sinon, une surface de 1 m^ représentative de l'élément considéré, obtenue en découpant fictivement cet élément en aires de 1 m^.

Les défauts de la surface de référence doivent être représentatifs des défauts existant sur l'ensemble de l'ouvrage.

Critère d'appréciation de la garantie vis-à-vis de la fissuration

Pendant la durée de garantie, si un niveau de performance vis-à-vis de la résistance à la fissuration est spécifié, la peinture ou le revêtement ne devra pas présenter de fissuration

au droit de fissurations du support dont les ouvertures restent inférieures à 0,4 mm, s'il s'agit d'un produit de niveau 1, au droit de fissurations du support dont les ouvertures restent inférieures à 1 mm, s'il s'agit d'un produit de niveau 2.

Ces largeurs de fissures sont à mesurer l'hiver, lors de leur ouverture maximale.

En présence de fissures du revêtement, il peut être nécessaire de procéder à l'enlèvement local du revêtement pour juger des critères de garantie.

74

DurabilJté —Garanties

X Critères d'appréciation de la garantie vis-à-vis de la couleur

Pas d'écart colorimetrique supérieur à celui spécifié dans la NF T 34 554-1 pour les 23 couleurs RAL ou à celui spécifié dans le marché pour les autres couleurs.

Le contrôle de la couleur est réalisé conformément à la NFT 34 554-2.

7.2.2 Cas des imprégnations

La seule garantie à considérer concerne la ou les fonctions principales attendues, éventuellement complétée par une garantie sur l'absence de modification de l'aspect.

Fonction(s) Décollement, Absence de modification principale(s) cloquage de l'aspect

Imprégnations 2 ans Sans objet 2 ans

Pour certa ins usages (par exemple protect ion contre l 'écail lage dû au gel-dégel) des garant ies plus longues peuvent être envisagées, sur just i f icat ions du soumiss ionnai re.

• Les cri tères d 'appréc ia t ion de la garant ie sont ceux décr i ts p lus loin au paragraphe « Critères d'appréciation de la garantie pour différents types de fonctions principales ».

7.2.3 Cas des inhibiteurs de corrosion

La garantie à considérer porte sur la fonction « protection contre la corrosion », éventuellement complétée par une garantie sur l'absence de modification de l'aspect.

Fonction principale : Décollement, Absence de modification Protection contre . ,,

la corrosion '^""'"^a^ Ael^sm^

Inhibiteurs de corrosion 10 ans Sans objet 5 ans

Nota : En l'état actuel des connaissances, • cette durée de garantie peut être modulée dans le marché en fonction des ambiances, des zones d'exposition particulières ou encore

des conditions de service • clic peut, dans certains cas, être conditionnée par le mise en œuvre d'un revêtement après application de l'inhibiteur.

Critères d'appréciation de la garantie relative à la protection contre la corrosion

- Pas d'apparition de traces de rouille sur le parement, ni de fissures liées au développement de la corrosion.

75

Conclusion

our conclure, il faut rappeler quelques principes fondamentaux dans la conduite d'une étude de protection d'un ouvrage :

• le choix d'une technique et d'un système de protection ne peut intervenir qu'après un diagnostic de la maladie affectant l'ouvrage et une détermination précise des causes et de l'étendue des désordres ;

• le choix du système, et donc des produits doit répondre à des objectifs définis à l'avance ; « tous les objectifs ne peuvent pas toujours être atteints simultanément parce que des contrain

tes extérieures viennent compliquer le jeu : contraintes d'exploitation, économiques, d'environnement, etc. Il s'agit alors de les hiérarchiser ; la solution adoptée est le plus souvent un compromis qui ne peut satisfaire pleinement toutes les exigences ; une étude de protection doit être concrétisée par des pièces écrites dans lesquelles sont définies les solutions de protection adoptées et les spécifications des produits à utiliser

Il faut également souligner le fait que la protection d'un ouvrage a toujours une durée de vie limitée, plus courte que celle de l'ouvrage. Il convient donc, lors de l'étude d'une protection, de se poser la question de son renouvellement ultérieur, certaines techniques pouvant limiter la gamme des solutions possibles lors d'une deuxième intervention.

On ne saurait trop insister enfin sur l'intérêt de ne pas attendre que les dégradations d'un ouvrage soient très avancées pour se préoccuper d'augmenter sa durabilitè par une protection, car il est alors en général trop tard, et c'est une véritable réparation qui s'impose.

77

Annexe

Classes de qualification Niveaux de performance

CLASSES DE QUALIFICATION SUIVANT COMBINAISONS DE NIVEAUX DE PERFORMANCE

ESSAIS OBLIGATOIRES ET ESSAIS OPTIONNELS

FONCTIONS QUALIFIABLES

CLASSES

DE QUALIFICATION

ESSAIS

Perméabilité à l'air

Perméabilité à l'eau sous pression

Essai à la cloche

Perméance

Perméabilité à l'air en place :BT CRIS

Adhérence (*)

Immersion/Séchage à l'eau douce

Brouillard salin

Essai de carbonatation

Fissuration (*)

Lessivage

Gonflement résiduel

Ecaillagedûaugel

Tenue à l'eau

Protection contre les entrées

d'eau

classe 1

-

1

0

1

1

XI

-

•

0

-

-

XI

classe 2

_

-

2

0

2

1

X2

-

•

0

-

-

XI

de chlorures

classe 1

_

-

1

0

1

1

XI

XI

•

0

-

-

X1

classe 2

_

-

. 2

0

n 1

X2

X2

•

0

-

-

XI

de gaz carbonique

classe 1

X1

-

-

X1

r : i

L: 1

-

•

0

-

-

-

classe 2

X2

-

-

X2

2

1

-

2

•

0

-

-

-

Protection contre les réactions

de gonflement interne

Alcali-Réaction

classe 1

_

-

i:: 1

X1

n i : : 1

XI

-

1

0

X1

-

-

classe 2

_

-

n i

XI

D2

c:i XI

-

I..:2

0

X2

-

-

Réaction

Sultatique

classe 1

_

-

n i XI

n i n i X1

-

1

0

XI

-

-

classe 2

_

-

n i

XI

n2 n i XI

-

2

0

X2

-

-

Protection contre

l'écaillage

dû au gel

classe 1

_

-

n i

0

-

[;; 1

XI

XI

1

0

-

XI

-

classe 2

_

-

m 0

-

m XI

XI

0

-

X2

-

les

pressions

d'eau

classe 2

!: 1

n 2 -

-

L 2

:; 1

0

-

•

0

-

-

XI

Aptitude

au nettoyage

classe 1

_

-

-

-

-

-

-

-

XI

-

-

-

classe 2

_

-

-

-

-

-

-

-

X2

-

-

-

(*) essai non significatif pour les imprégnations et les lasures

Légende ; - essai sans intérêt pour la fonction recherchée X1 essai obligatoire pour la fonction recherchée devant donner au nnoins le niveau de performance 1 X 2 essai obligatoire pour la fonction recfierchée devant donner au moins le niveau de performance 2

1 essai obligatoire après cycles QUV 500 tieures devant donner le niveau de performance 1 2 essai obligatoire après cycles QUV 500 heures devant donner le niveau de performance 2

o essai optionnel pour la fonction recherchée • essai optionnel pour la fonction recherchée, mais qui, s'il est conduit, doit l'être avant et après cycles QUV (**)

Note : si les cycles QUV entraînent des défauts rédhibitoires (tels que décrits dans la norme ISO 4628), les essais sont arrêtés, (**) pour tous les produits d'épaisseur supérieure ou égale à 300 nm, le processus de qualification intègre cependant une exigence minimale de résistance à la fissuration

a

VALEURS SEUILS DES PERFORMANCES POUR CHAQUE ESSAI OBLIGATOIRE

CD

00 lO

Référence Caractéristique

AFPC/AFREM/Cembureau modifié „ ^ ^.„ ^ ^ „ , , , . /*̂ Perméabilité à lair a 7 jours

Perméabilité à l'eau sous pression -NF PI8 555 modifiée pression ayant entraîné l'écoulement de

l'eau à travers l'échantillon

VD D 0/1 Ann Essai à la cloche - perte de la masse d eau dans le tube à 4 jours

mode opératoire CSTB n < * i ^^ FN isn 77fi'̂ ? Perméance à la vapeur d eau

mode opératoire CSTB Absorption capillaire

MO provisoire LPC (EDOA 2.1 Fe 2.1.4) BT-CRIS - Temps

NFP18-852 modifiée Adhérence

, ,n • inr- Immersion/séchaoe dans l'eau doucB-MO provisoire LPC . , ,,. L, .• .̂

prise de masse relative par absorption d eau

ACDP/ACDcr̂ Brouillard salin-AFPC/AFREM , , ,, pourcentage de chlorures

AFPC/AFREM Carbonatation - profondeur

NF P 98-284-1 modifiée ^^''''^'"'' ^j' ' ' ^ ^ ' ^ f " ^ " ^°° ^ '**> - ouverture du support

Mode opératoire décrit dans « Systèmes de peinture pour bétons de Génie Civil », Lessivage - aspect partiel,édition LCPC mars 1999

NF P18-587 modifiée Gonflement résiduel

vnnioAon A-f Gel écaillage-masse relative écaillée au XPP18 420 modifiée i, .^ ce i

bout de 56 cycles

XPP 84 371 Tenue à l'eau (cloquage dans l'eau à 38°C)

Niveau de performance 2

K«500 .10"^*' m^

Niveau de performance 1

500 <K=s 800.10^^8 m^

P&2MPa

q < i g

P<300 I Q - ^ g . m ' ^ h ^ ' . P a - ' '

A < 0,002 g. h" 1

T > 5000 secondes

Rt > 1,5 MPa quel que soit le mode de rupture, sauf s'il s'agit d'une rupture

adhésive sur plus de 50% de la surface

q<15%o

o r < 0,01 %

1g s; q=s 10g

300< P < 500 lO^ ' ^g .m-^h -^Pa ' ^

0,002< A < 0,005g.h"^

200 < T < 5000 secondes

Rt > 1,5 MPa mais rupture adhésive sur plus de 50% de la surface

15%o =s q « 25 %o

0,01 % s Cr «0 ,10%

profondeur < 2 mm

e > 2500 |im

aucun changement à 9 heures

2500 |im ;a e s= 700 ̂ im

changement entre 1 heure et 9 heures

=s à 90% de celui du témoin

écaillage nul au bout de 56 cycles

absence de cloquage à échéance d'une semaine

Béton témoin

Ks900 10"^^ m^

P « 0,6 MPa

q>20g

P&350 10"^g.m-2.h~ ' ' .Pa"''

A s 0,006 g. h"^

T=s 100 secondes

Rt > 2 MPa

q > 35 %o

< 0,01 % avant essai > 0,1% après essai

0 mm avant essai > 20 mm après essai

-

-

-

3= 600 g. m'^ à 56 cycles

-

o CD

CD C/5

o-CD-

o"

-a eu OJ

eu o '

CD

"C3

O

en

C/5

cr

CI CD

eu

(*) possibilité d'utiliser ultérieurement la norme européenne de diffusion du CO2, pour laquelle en ne dispose encore ni de résultats, ni de seuils, ni de corrélation avec la méttiode française proposée. (**) pour tous les produits d'épaisseur supérieure ou égale à 300 nm, le processus de qualification intègre une exigence minimale de résistance à la fissuration pour une ouverture e = 100 jim {l'essai étant réalisé à 20 °C et non pas à-10 °C)

Annexe

Fiches synthétiques des essais utilisables

en contrôle de chantier

Essai BT-CRIS

Essai d'adhérence par traction

Mesure de l'épaisseur sèche d'un feuil de peinture sur support béton

Essai BTCRIS

Principe de l'essai

Cet essai permet de vérifier que le produit appliqué réduit la perméabilité à l'air de la surface du parement. Il consiste à créer une dépression à l'intérieur d'une cloche étanche appliquée à la surface du parement et à mesurer le délai nécessaire (temps caractéristique) pour le rétablissement de la pression atmosphérique à l'intérieur de la cloche.

Texte de référence

MAQ « Études et Expertises » O.A. — Fiche d'exécution

Réf : EDOA 2.1 Fe 2.1.4 - Avril 2000

Matériel nécessaire

Chaîne de mesure BT CRIS comprenant :

• une cloche à vide (cellule)

• ordinateur

• pompe à vide

• pompe à eau

• générateur

Durée a essi, 1/4 heure.

Expression du résultat de l'essai

Mesure en secondes du délai nécessaire pour le rétablissement de la pression atmosphérique à l'intérieur de la cloche.

Appareillage « BT CRIS

Appareillage sur paroi à ausculter

85


Essai d'adhérence par traction

Principe de l'essai

Cet essai vise à évaluer la résistance à la traction d'un feuil ou d'un revêtement de protection d'unesurface en béton. Il consiste à mesurer l'effort de traction minimal nécessaire pour détacher ourompre ce feuil ou ce revêtement dans une direction perpendiculaire au subjectile.

Il est applicable en laboratoire et sur site si les conditions atmosphériques le permettent.

NF P18-852 Avril 1993 Produits spéciaux destinés aux constructions en béton hydrau-lique — Produits ou systèmes de produits à base de résines syn-thétiques ou de liants hydrauliques destinés aux réparations desurface du béton durci — Essai d'adhérence par traction sur dallesupport à surface sciée

NF EN 24624 Novembre 1992 Peintures et vernis — Essai de traction

Adaptations

Le mode opératoire décrit par P 18-852s'applique avec les précisions données ci-dessous.

Comme le feuil ou le revêtement deprotection comporte, le plus souvent,plusieurs couches d'un même produit oude produits différents, on utilise pour ladescription du type ou de la nature de larupture NF EN 24624 paragraphe 9.2 depréférence à P 18-852 paragraphe 8.1.Cette dernière norme ne prend en effet encompte que le cas d'un feuil ou d'unrevêtement constitué d'une seule couche.

Annnmillaae

ppareillage avec pastille et rotule

L'appareillage tel que représenté à la figure 2 de P 18-852 (photo ci-dessus) doit être muni d'uncertificat d'étalonnage valide.

Il est impératif que l'effort de traction perpendiculaire au subjectile soit effectué via une rotule ouune vis à tête sphérique (voir figure n° 2 de P 18-852 ou figure n° 2 de NF EN 24624).

Les pastilles ou plots d'essai ont un diamètre de 5 cm.

Exécution de l'essai

Par rapport au paragraphe 6.3 de P 18-852, les précisions suivantes sont données.

a) Nombre d'essai et expression des résultats

Les dispositions de P 18-852 sont à respecter si possible (résultat = moyenne de 5 essais aprèsélimination des valeurs s'écartant de ± 20 % de la moyenne).

Si, toutefois, il n'est pas possible de respecter ces dispositions, on ne descendra pas en dessousde 3 essais, avec expression de la moyenne qu'au cas où les essais individuels respecteraient la

86

Annexe 2

répartition de ± 20 % donnée ci-contre. Dans le cas inverse, seules les valeurs des essais individuels sont données.

b) Collage des pastilles ou plots d'essai

Un exemple de dispositif visant à éviter que la colle ne vienne reboucher la fente circulaire due au carottage préalable est montré sur la photo ci-dessous.

Si la surface du feuil ou du revêtement de protection est bien plane, lisse et non poreuse, il peut être également possible (sauf incompatibilité) d'utiliser une colle cyanoacrylate (mono composant) qui présente l'avantage d'être réticulée 2 heures environ après son application et donc de pouvoir réaliser l'essai complet en une journée (appréciable sur site).

Préalablement au collage des pastilles, on procède à : - un « cassage » éventuel du brillant du feuil ou du revêtement au moyen d'un léger ponçage au

papier abrasif fin afin d'éviter des ruptures d'adhérence entre la pastille et le revêtement (nécessaire surtout pour les produits organiques très durs et réticulés) ;

- un nettoyage et dégraissage du feuil ou du revêtement ainsi que des pastilles ou plots d'essai.

Prendre toute précaution pour que les pastilles ou plots d'essai soient collés parallèlement à la surface afin que la force de traction s'exerce bien perpendiculairement à celle-ci. Si besoin, utiliser un niveau.

Les températures d'essai indiquées dans P 18-852 sont à respecter. Au cas où cela ne serait pas possible (essai sur site), une plage de + 10 °C à + 30 °C est à respecter. Il convient alors : - d'en tenir compte pour le temps nécessaire à la réticulation de la colle (consulter la fiche tech

nique de cette colle). - de consigner la température environnante au moment de l'essai de traction.

c) Traction

L'augmentation de l'effort de traction doit se faire le plus progressivement possible (sans à-coup) et avec une vitesse de 1,65 mm/min (± 10 %).

txpression aes resuiiais

Résistance à la rupture

La résistance à la rupture est exprimée en mégapascals (MPa) en respectant, pour le nombre d'essais, les dispositions du paragraphe 7 de la NF P 18-852 et du paragraphe a) ci-contre.

NB : avec des pastilles de 0 5 cm, IMPa correspond à une

force de 1960 N.

Dispositif pour éviter les débordements de la colle

87


Mesure de Vépaisseur sèche d'un feuil de peinture sur support héton

La norme NFT 30 123 donne trois méthodes de détermination de l'épaisseur d'un feuil sec sur un support peint, au moyen d'un microscope.

Méthode A examen microscopique de la section d'une coupe après enrobage de celle-ci dans une résine convenablement choisie.

Méthode B le feuil est entaillé, le dispositif d'éclairage projette sur le feuil un faisceau de lumière parallèle sous un angle de 45°, une partie du faisceau de lumière est réfléchie par la surface supérieure du feuil, l'autre est réfléchie par le subjectile exposé. On obtient deux images, la distance entre les deux permet de déterminer l'épaisseur du feuil.

Méthode C le feuil de peinture est incisé à l'aide d'un outil tranchant particulier donnant une coupe dont les côtés ont une inclinaison de 45°. On mesure au moyen d'un microscope la largeur des côtés de l'incision.

L'utilisation d'un appareil « elcometer » couplé avec un appareil de rayure type « PIG, Paint Inspection Gauge » a permis de mettre en œuvre la partie C de la norme.

Deux méthodes peuvent être retenues pour la conduite de l'essai :

1"̂^ méthode

L'appareil de mesure des épaisseurs est un Elcometer®.

repérer une surface aussi plane et homogène que possible ; marquer cette surface d'un trait avec le crayon feutre edding n° 1 ou avec un marqueur noir ; après avoir sorti la lame de l'elcometer à la longueur désirée, rayer la surface perpendiculairement à la marque du feutre, en respectant un angle de 45°. Pour ce faire, exercer sur l'appareil une force suffisante pour inciser jusqu'au support en béton c'est-à-dire sur toute son épaisseur.

La vitesse de découpe sera déterminée par un ou plusieurs essais préalables.

placer l'objectif de l'elcometer sur l'incision de la marque du feutre et l'incision, allumer le microscope ; effectuer la mise au point du microscope de façon à obtenir une image nette de la découpe, utiliser si besoin la clé allen ; placer l'échelle de mesure au-dessus de la découpe et faire correspondre les graduations avec l'incision. Une graduation correspond à 20 pm avec l'outil de découpe utilisé ; procéder à des mesurages en cinq points le long de l'incision et calculer l'épaisseur moyenne en micromètres ; répéter trois fois cette opération.

faire un dessin de la zone afin de repérer les incisions. consigner les résultats dans un tableau récapitulatif (voir fig. 1 et 2).

88

""-'^^^mmum iHWIBWK. Annexe 2

Interrupteur commandant

l'ampoule

Vis permettant de sortir et de rentrer la lame

Lame

Pieds

Pied

fig.1 Schéma de l'Elcometer®

Piles

Microscope

Vis de réglage (clef allen)

Ampoule

fig.2 Mesure d'épaisseur uca icvcicincmo a > «oculaire

X 2̂ méthode

Des carottes de diamètre 30 mm sont prélevées, puis sciées dans le sens de la longueur, les mesures d'épaisseurs peuvent être faites par comparaison avec une échelle millimétrique ou une loupe micrométrique et en regard de l'image obtenue de la coupe. Cette méthode suppose un carot-tage : c'est donc une méthode destructive, (voir fig. 3)

Incision h +

Marquage

fig.3 Exemple de marquage et d'incision

89

Annexe

Références normatives et modes opératoires

Normes françaises et européennes

Produits ou systèmes de produits destinés aux réparations de surface du béton durci +

normes béton

Normes Equivalences Libellé Chapitres du guide

NFP18 406

XPP18 420

NFP18 587

NFP18 852

NFP18 855

NFP 74 201-1 DTU59.1

XP P 84 371

NF P 84 401

XP P 84 402

XP P 84 403

NFP 84 404-1 DTU42,1

NF P 84 404-2 DTU 42.1

NFP 84 404-3 DTU 42.1

FD P 84 405

NF P 98 284-1

NF EN 196-21

Béton. Essai décompression

Essai d ecaillage de surtace de béton durci exposé au gel

Stabilité dimensionnelle (des granulats) en milieu alcalin. Essai sur béton

Essai d'adtiérence sur surtaces sciées

Essai de perméabilité aux liquides avec surtaces sciées

Peintures. Travaux de peinture de bâtiments. Partie 1 : catiier des clauses techniques

Tenue à l'eau (cloquage à 38"C).

Peintures. Façades. Revêtements d'étanchéité à armatures rapportées à base de polymères utilisés en traitement curatit. Détinition et identitication

Peintures. Façades. Méthodes d'essai

Peintures. Façades. Caractéristiques et performances

Rétection de façades en service par revêtements d'imperméabilité à base de polymères. Partie 1 : Cahier des clauses techniques

Partie 2 : cahier des clauses spéciales

Parties : guide d'emploi

Commentaires à la norme NF P 84 404 - 1 à 3

Produits d'étanchéité pour ouvrages d'art : résistance à la fissuration provoquée. Partie 1 ; essai sur produits coulés adhérant au support

Méthodes d'essai des ciments. Détermination de la teneur en chlorures, en dioxyde de carbone et en alcalin

5.12

Annexe 1

Annexe 1

6.3 .4 . -§ Adhérence dufeuil Annexe 1 Annexe 2

Annexe 1

7.2.1

Annexe 1

2.3

2.3 Annexe 1

2.3

2.3 7.1

2.3 7.1

2.3 7.1

2.3 7.1

Annexe 1 2.3

5 .1 .1 -§ état de la corrosion

93


Normes européennes destî remplacer les ne ancaises

Le programme de normalisation européenne relatif aux produits et systèmes de produits destinés à la protection et à la réparation des structures en béton a été établi.

Ce programme, en cours depuis le début des années 1990 doit impérativement s'achever au 31/12/2003.

Certaines normes générales et même d'essais sont déjà publiées sous forme de normes NF EN ou NF ENV.

Les premières normes de spécifications, en particulier celle correspondant aux produits pour traitement de surface (EN 1504-2) sont publiées.

Mais les normes ne seront rendues d'application obligatoire en lieu et place des normes françaises qu'elles remplacent que par « paquets ». Autrement dit le paquet destiné à remplacer la série des normes NF P 18-851 à 862 ne sera obligatoire que quand toutes les normes d'essais seront disponibles en complément des normes générales EN 1504-9 (choix des produits), EN 1504-10 (application sur site) et EN 1504-8 (contrôle qualité).

Ceci est prévu fin 2003.

Normes

EN 1504-1

EN 1504-2

PrEN 1504-8

ENV 1504-9

PrEN 1504-10

NF EN 1542

Equivalences

NF EN P18 901-2

P 18 923

Libellé

Produits et systèmes de produits destinés à la répara

tion et à la protection des bétons. Définitions

Produits pour traitements de surface

Contrôle qualité

Choix des méthodes et des produits

Application sur site

Mesurage de l'adhérence par traction directe

Chapitres du guide

Chapitres

Chapitre 2

Chapitres

Chapitre 5

6.1.2 et chapitre 5

2.4

Normes européf


NFEN146

NFEN147

Appareils de protection respiratoire contre les particu- 6.4.1 les à ventilation assistée avec casques ou cagoules. Exigences, essais, marquage.

Idem avec masques complets, demi masques ou 6.4.1 quarts de masques

94

Annexe 3

Normes françaises et européennes des familles : peintures et vernis revêtements plastiques


NF T 30 018 NF EN ISO 7783-1 Détermination du coefficient de transmission de la vapeur d'eau. Méthode de la capsule par teuils libres.

NF T 30 062 NF EN 24 624 Essai de traction

NF T 30 071 NF ISO 4628 1à5 Évaluation des dégradations de surfaces peintes.

NF T 30123 Détermination de l'épaisseur du feuil sec. f\/léttiode au microscope.

NF T 30 700 Revêtements Plastiques Epais. Spécifications.

NF T 30 701 Imperméabilité à l'eau de ruissellement.

NF T 30 702 Évolution de l'adliésivité/cohésion sous l'effet d'agents climatiques

NF T 30 704 Susceptibilité au cloquage et transmission de la vapeur d'eau

NF T 30 705 Comportement sur support alcalin

NF T 30 706 Essai de pelage

NF T 30 708 Préparation des éprouvettes d'essai. Application des produits.

NF T 34 554-1 Stabilité dans le temps d'une peinture de finition pour ouvrages métalliques. Partie 1 : critères de performance

NF T 34 554-2 Partie 2 : détermination sur ouvrages en service.

Annexe 1

Annexe 2

Annexe 2

2.3

2.3

2.3

2.3

2.3

2.3 2.3

6 .3 .4 -§ Couleur (stabilité) 7.2.1 - § Critères d'appréciation vis-à-vis de la couleur

6 .3 .4 -§ Couleur (stabilité) 7.2.1 - § Critères d'appréciation vis-à-vis de la couleur

NET34 721

NFT34 721

NET34 721

NET34 721

NET34 721

NFT34 721

NET34 721

XP T 34 722

NF T 36 001

NET 36 004-1 et 2

NET 36 004-1 et 2

NF T 36 004-1 et 2

NF T 36 005

NF EN 1062-1

NF EN 1062-3

NF EN 1062-4

NF EN 1062-6

NE EN 1062-7

NF EN 1062-11

NF EN ISO 7783-2

NF ISO 7724-1

NF ISO 7724-2

NF ISO 7724-3

Peintures et systèmes de peinture pour maçonneries extérieures en béton. Partie 1 : classification

Détermination et classification de la perméabilité à l'eau liquide.

Méthodes de conditionnement avant essais.

Détermination de la perméabilité au dioxyde de carbone

Résistance à la fissuration

Méthode de conditionnement avant essai.

Détermination et classification du taux de transmission de la vapeur d'eau.

Adaptation des revêtements de façade à la nouvelle classification européenne

Dictionnaire technique des peintures et travaux d'application

Colorimétrie Partiel; principes

Mesurage de la couleur

Calcul des différences de couleur

Classification des peintures, des vernis et des produits connexes.

2.4

2.4

2.4

2.4

2.4

2.4

Annexe 1

2.4

7.2.1

7.2.1

7.2.1

7.2.1

2.3

95


Modes opératoires

ACD/^/ACDCh/ l

Mode opératoire Chapitres du guide

Perméabilité à l'air

Brouillard salin

Carbonatation

Extraction et dosage des chlorures libres (extraits à l'eau) et totaux dans le béton.

Détermination de la masse volumique apparente et de la porosité accessible à l'eau.

Annexe 1

Annexe 1

Annexe 1 5.1.2

5.1.2

5.1.2

r Q T n

IVIode opératoire Ctiapitres du guide

Absorption capillaire

Perméabilité à la vapeur d'eau

Annexe 1

Annexe 1

Rfl FM

Mode opératoire Cliapitres du guide

Projet TC154 : Electrochemical techniques for measuring corrosion of steel in concrète : fourth 5.1.2 draft recommendations for hait cell potential measurements.

Projet TC154 : Techniques électrochimiques pour mesurer la corrosion dans le béton. Méthodes 5.1.1 - § état de la corrosion d'essai pour la mesure sur site de la vitesse de corrosion des armatures du béton, au moyen de la méthode de la résistance de polarisation..

Recommandations CPC-18 : Measurement of hardened concrète carbonatation depth. 5.1.2

Mode opératoire Cliapitres du guide

N" 17 : Mesure de la profondeur de carbonatation du béton

N° 36 : Essai de mise en évidence du gel d'alcali réaction par fluorescence des ions uranyl.

H° 44 : Alcali-réaction du béton ; essai d'expansion résiduelle sur béton durci.

N° 47 : détermination de l'indice de fissuration d'un parement en béton.

N° 58 : caractéristiques microstructurales et propriétés relatives à la durabilité des bétons : méthodes de mesure et essais de laboratoire

Immersion/séchage dans l'eau douce (à paraître)

5.1.2

5.1.1 - § état du béton vis-à-vis d'une réaction de gonflelent interne

5.1.1 - § état du béton vis-à-vis d'une réaction de gonflelent interne 5.1,2

5,1.2

5.1.2

Annexe 1

96

Annexe 3

Procédures qualité ouvrages d'art du réseau LPC

Mode opératoire Chapitres du guide EDOA 2,1 Évaluation en place de l'état du béton armé ou non

EDOA 2.1 Fe 2.1.4 État de porosité ouverte du béton ( BT-CRIS)

EDOA 2.1 Fiche Fe 2.1.6 État d'enrouillement des armatures du béton armé

EDOA 2.1 Fiche Fe 2.1 .a) Prélèvements d'échantillons de béton par carottage.

EDOA 2.1 Fiche Fe 2.1 .b) Prélèvements de poudres de béton

EDOA 2.3 Évaluation des caractéristiques physico-chimiques du béton sur prélèvements.

5.1.2

5.1.2 Annexe 2

5.1.2

5.1.2

5.1.2

5.1.2

-.-.oo ACTM af ne

IVIode opératoire Libellé Chapitres du guide

ASTM C876-91

BS 1881-1204

ASTM C457

ASTM C856-95

ASTM C876-91

BS 1881-1204

Hait cell potenlial of coated reintorcing steel in concrète. 5.1.2

État d'enrouillement des armatures de béton armé 5.1.2

Méthode standard de détermination au microscope de la teneur en pores et des parame- 5.1.2 ters du système de pores dans le béton durci, dite « mesure du facteur d'espacement »

Standard practice for pétrographie examination of hardened concrète. 5.1.2

Hait cell potential of coated reinforcing steel in concrète. 5.1.2

État d'enrouillement des armatures de béton armé 5.1.2

Autres documents

• DTU Règles FA de septembre 1982 pour les problèmes d'incendie

• Directive CE 1999/13/ce du Conseil du 11 mars 1999 pour la toxicité des peintures.

97

.Bibliographie.

Choix et application des produits de réparation et de protection des ouvrages en béton — Guide technique, SETRA- LCPC, 1996.

Liste des fabrications admises à la marque NF — Produits spéciaux destinés aux constructions en béton hydraulique, AFNOR, Liste régulièrement mise à jour.

Mise en peinture des bétons de génie civil — Guide technique, LCPC, 1999.

Les systèmes de peinture pour les bétons de génie civil — partie 1 Qualification et partie 2 — Liste des systèmes de peinture qualifiés pour les bétons de génie civil, LCPC, Liste régulièrement mise à jour.

Défauts apparents des parements en béton — Guide technique, LCPC, 1975.

Les altérations visibles du béton — Définition et aide au diagnostic, Cercle des partenaires du patrimoine, 1996.

Manuel d'identification des réactions de dégradation interne du béton dans les ouvrages d'art, LCPC, 1999.

Aide à la gestion des ouvrages atteints de réaction de Gonflement Interne, LCPC-SETRA, (à paraître).

Maintenance et réparation des ponts. Presses ENPC, 1997.

Guide pour une démarche d'Assurance Qualité — Études de conception et d'exécution d'ouvrages de génie civil, SETRA - SNCF - FNTP - MFQ, 1997.

Fascicule 65 A additif du CCTG, Journaux Officiels, 2000.

99

Crédits photographiques

SETRA : page 13

Réseau LPC CERI-SERP : couverture, pages 53, 57 et 61

Document publié par le LCPC sous le n° 51123120 ISBN 2-7208-3110-8

Dépôt légal : 4̂= trimestre 2002 Conception et réalisation DESK (Laval — 02 43 01 22 11)

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des Ponts et Chaussées

58, boulevard Lefebvre

75732 Paris Cedex 15

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téléphone:

33(0)140 4350 00

télécopie:

33(0)140 43 54 98

internet: www.lcpc.fr

Ce guide est essentiellement destiné à apporter une aide aux gestionnaires, maîtres d'oeuvre et maîtres d'ouvrages confrontés à des problèmes de durabilite des bétons d' ouvrages existants, ou souhaitant traiter préventivement des parties d'ouvrages neufs très exposées aux agents agressifs.

Il concerne la protection par application de produits à la surface du béton.

Après une présentation des principales familles de produits visés et un rappel des principaux processus de dégradation des bétons armés et de leurs manifestations, assorti d'indications sur les améliorations pouvant être attendues d'une protection dans chacun des cas, ce guide expose une méthodologie complète et décrit la démarche à suivre depuis le constat des dégradations sur un ouvrage, en passant par le choix d'une solution de protection, jusqu'au contrôle de sa mise en oeuvre et le suivi de son efficacité à long terme.

A partir du diagnostic du support (béton et armatures) qui permet de définir les causes et l'état d'avancement des dégradations, il précise les critères à prendre en compte pour effectuer le choix d'une solution adaptée.

En fonction des objectifs de protection visés (par exemple protection contre les entrées d'eau, protection contre la pénétration des chlorures), il définit la nature des essais et les spécifications permettant de vérifier l'aptitude des systèmes de protection à remplir durablement ladite fonction.

Ce guide propose également différentes méthodes permettant de contrôler sur site la mise en oeuvre du système de protection.

The aim of the présent technical guide is to provide recommendations to managers, owners and

engineering consultants for both the protection of existing concrète structures affected by durability

problems and the préventive protection of new structural éléments highiy exposed to the pénétration of

aggressive agents.

This guide introduces protection by means of products applied onto the surface of the concrète.

It begins with a présentation of the main familles of products or Systems concerned and recalls the primary damage mechanisms of reinforced concrète and their visible symptoms; in each case, information is provided on the improvements expected from protection. The guide continues with a methodology that encompasses defect détection on a structure, choice of solution, control of the product or System application, and monitoring of long-term efficiency.

From a diagnosis of the support (concrète and reinforcement), which allows determining the causes and degree of damage progress, the criteria to be incorporated in choosing an approphate protective solution are then defined.

Depending on the exact function expected from the protection (e.g. protection against water pénétration, protection against chloride pénétration), this guide outlines the necessary tests and spécifications in order to check a protective system's capability of fulfilling its function over the long run.

This guide aiso proposes methods for controlling application of the protective system on-site.

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© 2002 SETRA-LCPC Dépôt légal : 4e trimestre 2002 ISBN : 2-11-0911806-3 ISBN : 2-7208-3120-4

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• au bureau de vente du LCPC 58, boulevard Lefebvre - 75732 Paris Cedex 15 - France téléphone : 33 (0)1 40 43 50 20 - télécopie : 33 (0)1 40 43 54 95

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